Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Farkındalık Meditasyonunun Epizodik Hafıza Üzerindeki Etkilerini İncelemek için Davranış ve EEG'yi Birleştirmek

Published: May 11, 2020 doi: 10.3791/61247
Automatic Translation
1,2, 2, 2, 2
1Department of Psychology, Bowdoin College, 2Program in Neuroscience, Bowdoin College

Summary

Burada, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini anlamak için farkındalık meditasyon eğitimini, epizodik bir hafıza görevini ve EEG'yi birleştirmek için bir protokol sunuyoruz.

Abstract

Farkındalık meditasyonunun epizodik hafızayı, beyin yapısını ve işlevini nasıl etkileyebileceğine dair son zamanlarda ilgi olmasına rağmen, hiçbir çalışma farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini incelememiştir. Burada, farkındalık meditasyonunun davranışsal performansı ve epizodik hafızanın nöral korelasyonlarını nasıl değiştirdiğini incelemek için farkındalık meditasyon eğitimini, epizodik bir hafıza görevini ve EEG'yi birleştiren bir protokol sunuyoruz. Bir farkındalık meditasyonu deney grubundaki denekler, bir bekleme listesi kontrol grubuyla karşılaştırıldı. Farkındalık meditasyonu deney grubundaki denekler, farkındalık meditasyonunu eğitmek ve uygulamak için dört hafta harcadılar. Farkındalık, eğitimden önce ve sonra Beş Faset Farkındalık Anketi (FFMQ) kullanılarak ölçülmüştür. Epizodik hafıza, bir kaynak tanıma görevi kullanılarak eğitimden önce ve sonra ölçüldü. Kaynak tanıma görevinin geri alma aşamasında EEG kaydedildi. Sonuçlar, farkındalık meditasyon eğitimini takiben sağ frontal ve sol parietal kanallarda farkındalık, kaynak tanıma davranışsal performansı ve EEG teta gücünün arttığını göstermiştir. Ek olarak, farkındalıktaki artışlar, sağ ön kanallardaki teta gücündeki artışlarla ilişkiliydi. Bu nedenle, farkındalık meditasyon eğitimi, epizodik bir hafıza görevi ve EEG'nin birleştirilmesinden elde edilen sonuçlar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini ortaya koymaktadır.

Introduction

Son zamanlarda akıl hastalığının semptomlarını tedavi etmek ve bilişi geliştirmek için farkındalık meditasyonuna ilgi duyulmaktadır, ancak farkındalık meditasyonunun bilişsel işlev üzerindeki etkilerini anlamak için hala yapılması gereken çok araştırma vardır. Önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun stres, depresyon, yaygın anksiyete bozukluğu, bağımlılıklar, dikkat eksikliği bozukluğu ve ağrı bozuklukları semptomlarını azaltabileceğini göstermiştir1,2,3,4,5,6,7,8,9, ayrıca dikkat ve yürütme işlevini artırabilir 2,3,4 ,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16.

Farkındalık meditasyonunun biliş üzerindeki etkilerine olan ilgiye rağmen, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkileri hakkında çok az araştırma yapılmıştır17. Dikkat ve yürütücü işlevin epizodik kodlama ve geri almaya katkısı göz önüne alındığında, farkındalık meditasyonu da epizodik hafızayı arttırmalıdır. Son zamanlarda yapılan birkaç davranışsal çalışma, farkındalık eğitiminin tanıma hafızası hatırlama18,19 ve ücretsiz hatırlama20'yi artırdığını göstermiştir.

Farkındalık meditasyonunun biliş üzerindeki davranışsal etkilerine ek olarak, önceki araştırmalar farkındalık meditasyonunun beyin üzerindeki etkilerini incelemiştir. Farkındalık meditasyonunun beynin hem yapısını hem de işlevini değiştirdiği gösterilmiştir. Daha da önemlisi, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza ile ilgili ağlarda beyin yapısını ve işlevini değiştirdiği gösterilmiştir21,22,23; özellikle prefrontal kortekste gri madde hacmini ve aktivitesini arttırmak 1,24,25,26,27,28,29,30,31,32 ve hipokampus 25,27,28,33,34,35 ,36,37 yanı sıra teta (4\u20128 Hz) güç ve tutarlılık1,36,38,39,40,41,42,43,44,45.

Bu nedenle, önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal etkilerini ayrı ayrı incelemiştir 17,18,19,20 ve farkındalık meditasyonunun sinirsel etkileri 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 . Farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkilerini ve nöral korelasyonlarını anlamak için, epizodik hafıza sırasında hem davranışı hem de beyin aktivitesini ölçmek önemlidir. Epizodik hafızanın nöral korelasyonlarını incelemek için bir yöntem elektroensefalografi (EEG) ile. Burada, EEG'yi ölçerken farkındalık meditasyon eğitimini epizodik bir hafıza görevi ile birleştirmek için bir yöntem açıklıyoruz. Farkındalık meditasyonundaki eğitimi, epizodik hafızanın davranışsal ve sinirsel ölçümleriyle birleştirerek, farkındalık meditasyonunun bilişsel işlev üzerindeki etkilerini daha iyi anlayabiliriz.

Protocol

Tüm prosedürler, insan deneklerin korunmasına yönelik federal yönergelere uygun olarak Bowdoin College Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Denek alımı ve deneye hazırlık

  1. Meditasyon naif, sağ elini kullanan, akıcı İngilizce konuşan, normal veya normal görüşe düzeltilmiş, nörolojik bir rahatsızlığı olmayan 40 18-29 yaş arası denekleri işe alın.
    NOT: Küçük çocukları ve yaşlı yetişkinleri incelemek, yaşa özgü ayrı bir çalışma gerektirecektir. Frontal ve parietal lobların gelişimi, epizodik hafıza görevini yerine getirmek için önemlidir. Ve EEG'de yaş boyunca değişkenlik vardır. Küçük çocukları ve yaşlı yetişkinleri incelemek, yaşa özgü bilişsel görevler ve mevcut protokolde yer almayan özel EEG kayıt ve veri analizi protokolleri gerektirir. EEG aktivitesindeki değişkenliği azaltmak için sadece sağ elini kullanan denekleri işe alın.
  2. Her grupta toplam 20 denek için bir farkındalık meditasyonu deneysel veya bekleme listesi kontrol grubuna rastgele 40 denek atayın.
  3. Deneysel oturumları ve farkındalık meditasyon eğitimini, eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar arasındaki gecikmenin, farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grupları için eşit olacağı şekilde planlayın (oturumların görsel bir tasviri için Şekil 1'e bakınız).

Figure 1
Şekil 1: Oturumların görsel tasviri. Denekler Beş Faset Farkındalık Anketi'ni (FFMQ)46 tamamladılar ve EEG eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar sırasında kaydedilirken epizodik hafıza görevini yerine getirdiler. Denekler ya dört hafta boyunca farkındalık meditasyonunda eğitim almak ya da farkındalık meditasyonunda eğitilmek üzere bekleme listesinde kalmak üzere rastgele atandı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Denekleri davranışsal test, EEG kaydı ve farkındalık meditasyon eğitiminde yer alan prosedürler hakkında bilgilendirin. Deneklerin, araştırma çalışması için yapılanların dışında meditasyon yapmaktan kaçınmalarını sağlayın.

2. Farkındalık anketi

  1. Her deneysel oturum için, deneklerin Beş Faset Farkındalık Anketi'ni (FFMQ)46'yı doldurmalarını sağlayın (Ek Dosya 1'e bakınız).
  2. Farkındalık verilerini analiz edin.
    1. Her bir alt ölçeğin puanlarını toplayarak FFMQ Toplamı ve Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargılayıcı Olmayan ve Reaktif Olmayan ölçekler için puanları hesaplayarak her bir deneğin farkındalığını ölçün (bazı öğeler için puanlamanın FFMQ 46'daki talimatlara göre tersine çevrilmesi gerektiğini unutmayın (yani, FFMQ46'daki talimatlara göre 1'den 5'e, 2'den 4'e, 4'ten 2'ye ve 5'ten 1'e değiştirin) (Ek Dosya 1'deki puanlama talimatlarına bakın).
    2. Deneklerin FFMQ Toplamını ve ayrıca eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlarda farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grubu için Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargısız ve Reaktif Olmayan puanlarını karşılaştırın.

3. Epizodik hafıza görevi

  1. Kucera ve Francis47 kelime normlarına göre kelime sıklığı için eşitlenen 800 sıfattan oluşan bir liste hazırlayın (bakınız Ek Dosya 2).
  2. Her deneysel oturum için, deneklerin 10 kelime sunarak ve kodlama görevini aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirerek kodlama aşamasını uygulamalarını sağlayın.
  3. Her deneysel oturum için, deneklerin kodlama aşamasını gerçekleştirmesini sağlayın.
    1. Deneklerin 200 sıfatın bir listesini incelemesini sağlayın ve ya sıfat (yer görevi) tarafından tanımlanan mekansal bir sahnenin zihinsel bir görüntüsünü oluşturun ya da kelimenin anlamını düşünün ve hoşluğunu derecelendirin (hoş görev).
    2. Her kelimenin sunumundan sonra, deneklerden kodlama görevini ne kadar iyi gerçekleştirdiklerini derecelendirmelerini isteyin (kodlama prosedürünün görsel bir tasviri için Şekil 2'ye bakın).
  4. Her deneysel oturum için, deneklerin kodlama uygulamasında gösterilen 10 kelimeyi ve beş yeni kelimeyi sunarak kaynak alma aşamasını uygulamalarını sağlayın ve kaynak alma görevini aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirin.
  5. Her deneysel oturum için, EEG kaydederken deneklerin kaynak alma aşamasını gerçekleştirmelerini sağlayın.
    1. Kodlamada gösterilen 200 kelimeyi, 200 yeni kelimeyle rastgele karıştırılmış olarak sunun. EEG kaydına her davranışsal duruma karşılık gelen zaman damgaları gönderin. Deneklere gözlerini dinlendirmek için dinlenme molaları vermek için kelimeler 20 blok halinde sunulmalıdır.
    2. Her kelimenin sunumu sırasında, deneklerden kelimenin yeni olup olmadığını veya kodlama aşamasında çalışıldığını kabul edip etmediklerini belirtmelerini isteyin. Tanınan kelimeler için, deneklerden kaynağı, kelimenin yer görevinde mi yoksa hoş görevde mi çalışıldığını belirtmelerini isteyin (kaynak alma prosedürünün görsel bir tasviri için Şekil 2'ye bakınız).
      NOT: Epizodik bellek görevi, Görev Olaylarını kullanarak EEG kaydına zaman damgaları gönderebilen EPrime gibi davranışsal araştırmalar için tasarlanmış herhangi bir yazılım kullanılarak tasarlanabilir (bkz. Öğreticiler ve örnek deneyler çevrimiçi olarak mevcuttur (ör. https://pstnet.com, https://step.talkbank.org48).

Figure 2
Şekil 2: Deneysel paradigmanın görsel tasviri. Epizodik hafıza görevi sırasında, denekler sıfatları incelediler ve ya bir sahne hayal ettiler (yer görevi) ya da hoşnutsuzluğunu (hoş görev) değerlendirdiler. Kaynak alma aşamasında denekler her kelimeyle ("Eski Yer Görevi" veya "Eski Hoş Görev") veya "Yeni" ile hangi görevin gerçekleştirildiğine karar verdi. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Her denemeyi davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretleyin (bkz. Şekil 3 ve Şekil 4) ve epizodik hafıza davranışsal verilerini analiz edin.
    1. Öğe ayrımcılığını hesaplayarak deneklerin kaynak bilgilerini hatırlama yeteneklerini ölçün ( madde d', bkz . Şekil 3):
      Z (isabet oranı) - Z (yanlış alarm oranı)
    2. Kaynak ayrımcılığını hesaplayarak deneklerin kaynak bilgilerini hatırlama yeteneklerini ölçün (kaynak d', bkz. Şekil 4).
      Z (doğru kaynak hızı) – Z (yanlış kaynak hızı)
    3. Eğitim öncesi ve sonrası deneysel oturumlarda farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grubu için deneklerin madde ve kaynak ayrımcılığını (madde ve kaynak d') karşılaştırın.

Figure 3
Şekil 3: Kelime hafızasının ölçümüne dahil edilen veri kategorileri. Denemeler, davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretlendi ve madde ayrımcılığını hesaplamak için kullanıldı (madde d'). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Kaynak belleğin ölçümüne dahil edilen veri kategorileri. Denemeler, davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretlendi ve kaynak ayrımcılığını hesaplamak için kullanıldı (kaynak d'). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

4. EEG kaydı ve analizi

  1. EEG kapağını ayarlayın (bkz.
    NOT: EEG kapatma eğitimi ve diğer yararlı bilgiler çevrimiçi kaynaklar aracılığıyla edinilebilir (örneğin, https://pursue.richmond.edu49).
    1. Deneğin kafasını ölçün ve tüm elektrotları genişletilmiş uluslararası 10-20 sistemine göre doğru boyutta EEG kapağına yerleştirin.
    2. Deneğin alnını alkollü bir mendille temizleyin.
    3. EEG kapağını, saçlarını ayırarak ve ardından körelmiş bir iğne ile Luer kilitli bir şırınga ile iletken jel yerleştirerek deneğin kafasına uygulayın.
    4. EEG kayıt yazılımını kullanarak, empedanslara tıklayın ve araştırmacılar tarafından kullanılmak üzere seçilen spesifik EEG sistemi tarafından önerilen direnç seviyesinin altında olduklarından emin olun.
    5. Deneğin deney sırasında mümkün olduğunca hareketsiz kalmasını isteyin. Denek, EEG sinyalini hareketsizken ve göz kırptığında veya çene veya yüz hareketi yaptığında gösterin.
  2. EEG'yi kaydedin.
    1. EEG amplifikatörünü EEG kayıt yazılımıyla birlikte düzenle çalışma alanına tıklayarak ayarlayın ve tüm denekler için .1\u2012100 Hz bandpass filtresi ve 500 Hz örnekleme hızı ile sinyal alacak şekilde ayarlayın.
    2. EEG kaydını başlatın.
    3. Kaynak alma aşamasını başlatın ve kaynak alma görevindeki zaman damgalarının EEG kaydında göründüğünden emin olun.
  3. Denek kaynak alma görevini tamamladıktan sonra, EEG kapağını ve elektrotları deiyonize su ve dezenfektan ile temizleyin.
  4. EEG verilerini işlemek ve analiz etmek.
    1. Yüksek geçişli verileri 1 Hz'de, alçak geçişli filtreler ve 100 Hz'de düşük geçişli filtreler.
    2. Çevredeki kanalları kullanarak kötü kanalları tanımlayın ve enterpolasyonyapın 50.
    3. Verileri ortalama bir referans51'e yeniden referans verin.
    4. Verileri kaynak alma görevinden her zaman damgasının başlangıcına göre bölümlere ayırın ve uyaran öncesi bir temel dönem çıkarın.
    5. EEG verilerindeki göz kırpma ve göz hareketi yapıları gibi yapıları tanımlayın ve kaldırın. Büyük eserlerle (1.000 μV'un üzerindeki voltaj dalgalanmaları veya normun ötesinde 5 standart sapma veri) yapılan denemeleri tespit edin ve reddedin. Bağımsız bileşen analizi (ICA)52 çalıştırdıktan ve gürültü bileşenlerini tanımladıktan ve çıkardıktan sonra EEG'yiyeniden yapılandırın 53.
    6. EEG verilerini, 3 Hz'de 3 döngüden 125 Hz'de 25 döngüye yükselen dalgacık ile Morlet dalgacık dönüşümü kullanarak 100 log aralıklı frekansta 3 Hz'den 125 Hz'e kadar zaman frekansı alanına dönüştürün.
    7. Farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol gruplarında, sağ ön ve sol parietal kanallardaki eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlarda uyaran öncesi taban çizgisine göre teta gücünü karşılaştırın ve kaynak alma sırasında etkiler gösterir 54,55,56,57. Tüm analizler çoklu karşılaştırmalar için kontrol edilmelidir.
      NOT: EEG verileri, EEGLab58 gibi sinyal işleme için tasarlanmış halka açık yazılımlar kullanılarak işlenebilir ve analiz edilebilir. EEGLab eğitim atölyeleri ve öğreticileri, Swartz Hesaplamalı Sinirbilim Merkezi (https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php) aracılığıyla edinilebilir.

5. Farkındalık meditasyon eğitimi

  1. Farkındalık Temelli Stres Azaltma (MBSR) tekniğinde eğitim almış bir farkındalık meditasyon eğitmeni kiralayın59.
    NOT: MBSR tekniğinde eğitim almış eğitmenler çevrimiçi olarak bulunabilir (örneğin https://www.brown.edu/public-health/mindfulness/programs/mbsr-teacher-recognition).
  2. Farkındalık meditasyonu deney grubundaki 20 denek, farkındalık meditasyon eğitmeni ile dört hafta boyunca her hafta bir saat boyunca bir grup olarak buluşmasını sağlayın.
    NOT: Standart MBSR kursu sekiz haftadır ve nefes farkındalığı, oturma meditasyonu, yoga ve rahatlama tekniklerini içerir. Farkındalık meditasyon eğitimi, nefes farkındalığı ve oturma meditasyonu gibi standart MBSR kursunun yönlerini içermelidir (Ek Dosya 3'e bakınız). Odaklanma dikkati ve yürütücü işlevle ilgili olan bu uygulamaların epizodik hafızaya katkıda bulunma olasılığı yüksektir.
  3. Deneklere, farkındalık meditasyon eğitmeni tarafından sağlanan rehberli bir nefes farkındalığı meditasyon kaydını kullanarak her gün en az 20 dakika boyunca farkındalık meditasyonu yaptırın.
  4. Deneklere farkındalık meditasyonunu kaç dakika uyguladıklarını, meditasyonları sırasında ne yaptıklarını ve günlük e-postayla gönderilen anketlerle uygulamanın onlar için nasıl gittiğini sorarak günlük farkındalık meditasyon uygulamasını izleyin (bkz.
    NOT: Araştırmacılar, farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcamayan denekleri hariç tutmayı düşünmelidir.
  5. Eğitim sonrası deneysel oturumu, farkındalık meditasyon eğitiminin tamamlanmasından sonra mümkün olan en kısa sürede planlayın.
    NOT: Araştırmacılar, farkındalık meditasyon eğitiminin tamamlanmasından kısa bir süre sonra eğitim sonrası deneysel oturumu tamamlayamayan denekleri hariç tutmayı düşünmelidir. Daha fazla bilgi için lütfen randomize kontrollü deneyler için EEG tekniğini kullanan bilişsel sinirbilim uzmanlarına ulaşın.

Representative Results

Naif, sağ elini kullanan, akıcı İngilizce konuşan 40 meditasyon deneği için temsili sonuçlar bildirilmiştir (farkındalık meditasyonu deney grubunda 18 ila 22 yaşları arasında değişen 10 erkek ve 10 kadın denek ve bekleme listesi kontrol grubunda 18 ila 22 yaşları arasında değişen 7 erkek ve 13 kadın denek). Davranışsal ve EEG verileri, farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol gruplarını (deneysel, kontrol) zaman içinde (eğitim öncesi, eğitim sonrası) karşılaştıran karışık varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edilmiştir. Tüm post-hoc testler çoklu karşılaştırmalar için düzeltildi.

Farkındalık anketleri
İlk olarak, analiz farkındalık meditasyon eğitiminin başarılı olup olmadığını değerlendirdi. Denekler farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcadılar ve FFMQ tarafından ölçüldüğü gibi farkındalıkları arttı. Spesifik olarak, FFMQ Toplam (F(1,38) = 11,15, MSE = 67,67, p <. 01) için grup ve zaman arasında bir etkileşim ve FFMQ Define (F(1,38) = 3,35, MSE = 12,26, p = .08) ve Nonjudge (F(1,38) = 3.87, MSE = 15.37, p = .06) ölçekleri için grup ve zaman arasında marjinal bir etkileşim vardı. Farkındalık meditasyonu deney grubu için FFMQ Total (F(1,19) = 15,60, MSE = 63,34, p < .01), Describe (F(1,19) = 6,36, MSE = 8,44, p = .02) ve Nonjudge (F(1,19) = 10,12, MSE = 8,60, p < .01) ölçekleri için eğitim öncesi eğitimden eğitim sonrasına kadar puanlar artarken, bekleme listesi kontrol grubu değişmedi (bkz. Tablo 1).

Deneysel Kontrol
Ön eğitim Eğitim sonrası Ön eğitim Eğitim sonrası
Toplam 128.13 (2.38) 138.07 (3.24) 123.59 (4.19) 121.25 (4.77)
Gözlemek 26.98 (1.16) 28.70 (1.00) 23.83 (1.14) 23.70 (1.26)
Tanımlamak 29.5 (1.36) 31.82 (.99) 27.10 (1.25) 26.55 (1.26)
Farkındalık 25.25 (1.06) 26.95 (1.12) 25.27 (.94) 24.05 (1.28)
Yargıç Olmayan 24.65 (1.26) 27.60 (1.40) 27.50 (1.42) 27.00 (2.05)
Reakitif olmayan 21.75 (.99) 23.00 (1.08) 19.90 (1.09) 19.95 (1.16)

Tablo 1: Beş Faset Farkındalık Anketi verileri. FFMQ Total'in yanı sıra farkındalık meditasyonu deneyi için Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargısız ve Reaktif Olmayan puanlar ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. Parantez içinde standart hata bulunan araçlar gösterilir. Bu tablo Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir.

Epizodik hafıza
İkincisi, analiz, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza görevinin davranışsal performansı üzerindeki etkisini inceledi. Farkındalık meditasyon eğitimi, kaynak ayrımcılığı (kaynak d') ile ölçülen kaynak hafızada artışlara yol açtı. Grup ve zaman arasında bir etkileşim olmamasına rağmen (F(1,38) = 1.16, MSE = .12, p = .29), ikili karşılaştırmalar, kaynak ayrımcılığının farkındalık meditasyonu deney grubu için eğitim öncesinden eğitim sonrasına (F(1,19)=10.53, MSE=.12, p<.01) arttığını, ancak bekleme listesi kontrol grubu için artmadığını göstermiştir (bkz. Tablo 2).

Deneysel Kontrol
Koşul Ön eğitim Eğitim sonrası Ön eğitim Eğitim sonrası
Vurmak Doğru kaynağı yerleştirin .66 (.02) .67 (.03) .71 (.03) .69 (.02)
Keyiflilik doğru kaynak .61 (.03) .72 (.03) .64 (.05) .74 (.03)
FA Yanlış kaynak yerleştirme .34 (.02) .33 (.03) .29 (.03 .31 (.02)
Hoşnutluk yanlış kaynak .39 (.03) .28 (.03) .36 (.05) .26 (.03)
Kaynak d' .70 (.11) 1.06 (.12) 1.04 (.17) 1.23 (.14)
Kaynak c -.06 (.05) .07 (.05) -.12 (.12) .10 (.07)

Tablo 2: Kaynak davranışsal veriler. Farkındalık meditasyonu deneyi için isabet oranı, yanlış alarm oranı, kaynak ayrımcılığı (kaynak d') ve yanıt yanlılığı (kaynak c) ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. Parantez içinde standart hata bulunan araçlar gösterilir. Bu tablo Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir.

EEG Sonuçları
Üçüncüsü, EEG analizi, farkındalık meditasyonunun epizodik hafızanın nöral bir korelasyonu üzerindeki etkisini inceledi. Spesifik olarak, teta gücü sağ frontal ve sol parietal kanallarda 1000 ila 1500 ms arasında incelenmiştir, çünkü bu etkiler çoklu kaynak alma görevlerindebulunmuştur 54,55,56,57. Sol parietal kanallar için grup zamanla etkileşime girdi (F(1,37) = 9.52, MSE = .92, p < .01). Teta gücü, farkındalık meditasyonu deney grubu için eğitim öncesinden eğitim sonrasına (F(1,19) = 17.37, MSE = .23, p< .01) artmıştır, ancak bekleme listesi kontrol grubu için artmamıştır (bkz. Şekil 5).

Figure 5
Şekil 5: Farkındalık meditasyonunun teta gücü üzerindeki etkisi. Farkındalık meditasyonu deneyi için teta gücü ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. (A) Sağ ön kanaldaki zaman ve frekanslar arasında zaman frekansı spektrogramları. (B) Sol parietal kanaldaki zaman ve frekanslar arasında zaman frekansı spektrogramları. (C) 1000-1500 ms arasındaki tüm kanallarda teta gücü ve eğitim öncesinden eğitim sonrasına kadar farklılıklar. (C) Siyah * işaretleri sağ frontal ve sol parietal bölgelerdeki kanalları analiz etti. Renk ölçeği: Uyaran öncesi taban çizgisinden ve eğitim öncesi eğitim sonrası farklılıkların p değerinden desibel değişimi. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Son olarak, farkındalıktaki değişiklikler ile epizodik hafıza davranışsal performansındaki değişiklikler ve EEG arasındaki korelasyon, farkındalık meditasyonu deney grubunda incelenmiştir. FFMQ'daki artışlar arasında pozitif bir korelasyon vardı Antrenman öncesinden antrenman sonrasına kadar olan skorları tanımlayın ve EEG teta gücü sağ frontal kanallarda antrenman öncesinden antrenman sonrasına kadar artar (r = .72, n = 20, p < .01, iki kuyruklu, Bonferrroni düzeltilmiş; bkz. Şekil 6).

Figure 6
Şekil 6: FFMQ ve teta gücündeki değişiklikler arasındaki korelasyon. Sağ ön kanallarda isabetler ve doğru reddetmeler için antrenman öncesi ve antrenman sonrası arasındaki teta gücündeki ortalama fark ile FFMQ'daki fark arasındaki korelasyon Eğitim öncesi ve sonrası arasındaki puanları tanımlayın. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 1. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.

Ek Dosya 2. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.

Ek Dosya 3. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.

Discussion

Mevcut protokol, farkındalık meditasyonunun kaynak hafızayı ve teta salınımlarını artırabileceğine dair ilk kanıtı sağladı. Farkındalık meditasyonundaki eğitimi davranışsal ve sinirsel önlemlerle birleştirerek, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza ve sinirsel korelasyonları üzerindeki etkilerini daha iyi anlayabiliriz.

Önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal etkilerini ayrı ayrı incelemiş olsa da, 17,18,19,20 ve farkındalık meditasyonunun sinirsel etkileri 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 , hiçbir çalışmada epizodik hafıza sırasında davranış ve EEG kombine edilmemiştir. Buna ek olarak, farkındalık meditasyonu üzerine yapılan önceki araştırmalar genellikle uzman meditasyoncuları 1,17,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,35 üzerinde çalışmıştır. 36,37,38,39,40,41,43,44 ve bu nedenle kendi kendine seçim yanlılığı riski taşır. Rastgele atanmış farkındalık meditasyonu ve bekleme listesi kontrol grupları ile uzunlamasına bir tasarım kullanarak, grup farklılıklarını daha iyi kontrol edebildik. Son olarak, farkındalık meditasyonu üzerine yapılan önceki araştırmalar genellikle 8 haftalık MBSR kursunun tamamını kullanmıştır, ancak mevcut çalışma sadece 4 haftalık farkındalık meditasyon eğitimi ile önemli etkiler göstermiştir.

Bu yöntemlerin başarıyla uygulanmasında bir dizi önemli adım vardı. İlk olarak, farkındalık meditasyonu deneysel veya bekleme listesi kontrol grubuna rastgele atama, grupların kabaca eşit olmasını sağlamak için kritik öneme sahipti. İkincisi, farkındalık meditasyon eğitimini, MBSR kursunun dikkat ve yürütücü fonksiyona (örneğin, nefes farkındalığı) odaklanma ile ilgili yönlerine odaklamak önemliydi, çünkü bunların epizodik hafızaya katkıda bulunma olasılığı daha yüksekti. Üçüncüsü, deneklerin farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcamaları ve her gün meditasyon yapmak için harcadıkları zamanı doğru bir şekilde bildirmeleri önemliydi. Dördüncüsü, zamanlamayı kontrol etmek için farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grupları arasındaki eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar arasındaki süreyi eşitlemek ve farkındalık meditasyon eğitimini takiben eğitim sonrası deneysel oturumu mümkün olan en kısa sürede planlamak önemliydi, böylece farkındalık meditasyon eğitiminin etkileri testten önce dağılmadı. Beşincisi, farkındalık meditasyonunun dikkat ve yürütme işlevini artırarak epizodik hafızayı etkilemesi muhtemeldir. Bu nedenle, kaynak bellek gibi yürütücü işlev gerektiren epizodik bir bellek görevi kullanmak önemliydi. Son olarak, artefaktlardan arındırılmış yüksek kaliteli EEG verileri elde etmek önemlidir.

Bu yöntemin mevcut yöntemlere göre avantajları olmasına rağmen, birkaç sınırlamaya dikkat edilmelidir. Farkındalık meditasyonunun kaynak hafıza üzerindeki etkisi zayıftı. Bu, iyi hafıza performansına sahip sağlıklı genç yetişkinler olan deneklerin kullanılmasından veya deneklerin farkındalık meditasyonu yapmak için harcadıkları sınırlı zamandan kaynaklanmış olabilir. 4 haftalık farkındalık meditasyon eğitimi, standart 8 haftalık MBSR kursundan daha kısaydı ve ortalama olarak, denekler her gün farkındalık meditasyonu yapmak için tam 20 dakika harcadıklarını bildirmediler. Ek olarak, aktif bir kontrol grubu yoktu, bu nedenle farkındalık meditasyonunun kaynak hafızayı veya teta salınımlarını artırmada diğer tedavilerle nasıl karşılaştırıldığı açık değildir. Son olarak, burada kullanılan EEG analiz yöntemleri, periyodik salınım gücünün katkısını, sonuçların yorumlanmasını etkileyebilecek aperiyodik 1/f salınımsız güçten ayırmaz. Bu nedenle, gelecekteki araştırmalar, daha zayıf hafıza yeteneğine sahip denekleri kullanmayı, 8 haftalık MBSR kursunu uygulamayı, aktif bir kontrol koşulu kullanmayı ve salınımlı ve 1 / f salınımsız aktiviteyi ayıran yeni geliştirilen analiz yöntemlerini kullanmayı düşünmelidir61.

Bu nedenle, mevcut yöntemler, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkilerini incelemek için davranış ve EEG'yi birleştirmede başarılı olmuştur. Gelecekteki araştırmalar, farkındalık meditasyonunu, epizodik hafızayı geliştirdiği ve beynin yapısını ve işlevini değiştirdiği gösterilen diğer tedavilerle karşılaştırmak için bu yöntemleri kullanmalıdır. Ek olarak, gelecekteki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun bilişin diğer yönleri üzerindeki etkilerini incelemek için davranış ve sinirsel önlemleri birleştirmelidir. Davranışsal ve sinirsel ölçümleri birleştirerek ve farkındalık meditasyonunu alternatif tedavilerle karşılaştırarak, bilişsel gelişim için en umut verici tedavileri daha iyi belirleyebileceğiz.

Disclosures

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Acknowledgments

Bu çalışma, Bowdoin College ve Bowdoin Yaşam Bilimleri Araştırma Bursu, Peter J. Grua ve Mary G. O'Connell Fakülte / Öğrenci Araştırma Ödülü ve Kufe Aile Öğrenci Araştırma Bursu tarafından desteklenmiştir. Farkındalık meditasyon kursuna liderlik ettiği için Benjamin Tipton'a ve deney tasarımı ve analizi konusunda yardım ettiği için Hannah Reese'ye teşekkür ederiz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BrainVision actiCHamp Brain Products GmbH, Gilching, Germany BP-09020 64-channel EEG system
BrainVision Recorder Brain Products GmbH, Gilching, Germany BP-00020 EEG recording software for EEG data acquisition
E-Prime 2.0 Professional Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA PST-100577 Software designed for behavioral research that can interface with the EEG recording
Qualtrics Qualtrics, Provo, UT Core XM Survey tool

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cahn, B. R., Polich, J. Meditation states and traits: EEG, ERP, and neuroimaging studies. Psychological Bulletin. 132 (2), 180-211 (2006).
  2. Creswell, J. D. Mindfulness Interventions. Annuaul Reviews of Psychology. 68, 491-516 (2017).
  3. Eberth, J., Sedlmeier, P. The effects of mindfulness meditation: A meta-analysis. Mindfulness. 3, 174-189 (2012).
  4. Goyal, M., et al. Meditation programs for psychological stress and well-being: a systematic review and meta-analysis. JAMA Internal Medicine. 174 (3), 357-368 (2014).
  5. Holzel, B. K., et al. How Does Mindfulness Meditation Work? Proposing Mechanisms of Action From a Conceptual and Neural Perspective. Perspectives on Psychological Science. 6 (6), 537-559 (2011).
  6. Sedlmeier, P., et al. The psychological effects of meditation: a meta-analysis. Psychological Bulletin. 138 (6), 1139-1171 (2012).
  7. Tang, Y. Y., Holzel, B. K., Posner, M. I. The neuroscience of mindfulness meditation. Nature Reviews Neuroscience. 16 (4), 213-225 (2015).
  8. Van Dam, N. T., et al. Mind the Hype: A Critical Evaluation and Prescriptive Agenda for Research on Mindfulness and Meditation. Perspectives on Psychological Science. , (2017).
  9. MacCoon, D. G., et al. The validation of an active control intervention for Mindfulness Based Stress Reduction (MBSR). Behaviour Research and Therapy. 50 (1), 3-12 (2012).
  10. Bailey, N. W., et al. Mindfulness meditators show enhanced working memory performance concurrent with different brain region engagement patterns during recall. bioRxiv. , (2019).
  11. Chiesa, A., Calati, R., Serretti, A. Does mindfulness training improve cognitive abilities? A systematic review of neuropsychological findings. Clinical Psychology Review. 31 (3), 449-464 (2011).
  12. Lutz, A., Slagter, H. A., Dunne, J. D., Davidson, R. J. Attention regulation and monitoring in meditation. Trends in Cognitive Sciences. 12 (4), 163-169 (2008).
  13. MacCoon, D. G., MacLean, K. A., Davidson, R. J., Saron, C. D., Lutz, A. No sustained attention differences in a longitudinal randomized trial comparing mindfulness based stress reduction versus active control. PLoS One. 9 (6), 97551 (2014).
  14. Mrazek, M. D., Franklin, M. S., Phillips, D. T., Baird, B., Schooler, J. W. Mindfulness training improves working memory capacity and GRE performance while reducing mind wandering. Psychological Science. 24 (5), 776-781 (2013).
  15. Wang, M. Y., et al. Mindfulness meditation alters neural activity underpinning working memory during tactile distraction. bioRxiv. , (2019).
  16. Zeidan, F., Johnson, S. K., Diamond, B. J., David, Z., Goolkasian, P. Mindfulness meditation improves cognition: evidence of brief mental training. Consciousness and Cognition. 19 (2), 597-605 (2010).
  17. Levi, U., Rosenstreich, E. Minfulness and memory: a review of findings and a potential model. Journal of Cognitive Enhancement. , (2018).
  18. Basso, J. C., McHale, A., Ende, V., Oberlin, D. J., Suzuki, W. A. Brief, daily meditation enhances attention, memory, mood, and emotional regulation in non-experienced meditators. Behavioral Brain Research. 356, 208-220 (2019).
  19. Brown, K. W., Goodman, R. J., Ryan, R. M., Analayo, B. Mindfulness Enhances Episodic Memory Performance: Evidence from a Multimethod Investigation. PLoS One. 11 (4), 0153309 (2016).
  20. Lykins, E. L. B., Baer, R. A. Performance-based tests of attentention and memory in long-term mindfulness meditators and demographically matched non-meditators. Cognitive Therapy Research. 36, 103-114 (2012).
  21. Fox, K. C., et al. Functional neuroanatomy of meditation: A review and meta-analysis of 78 functional neuroimaging investigations. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 65, 208-228 (2016).
  22. Fox, K. C., et al. Is meditation associated with altered brain structure? A systematic review and meta-analysis of morphometric neuroimaging in meditation practitioners. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 43, 48-73 (2014).
  23. Tomasino, B., Fregona, S., Skrap, M., Fabbro, F. Meditation-related activations are modulated by the practices needed to obtain it and by the expertise: an ALE meta-analysis study. Frontiers in Human Neuroscience. 6, 346 (2012).
  24. Kang, D. H., et al. The effect of meditation on brain structure: cortical thickness mapping and diffusion tensor imaging. Social Cognitive and Affective Neuroscience. 8 (1), 27-33 (2013).
  25. Lazar, S. W., et al. Functional brain mapping of the relaxation response and meditation. Neuroreport. 11 (7), 1581-1585 (2000).
  26. Lazar, S. W., et al. Meditation experience is associated with increased cortical thickness. Neuroreport. 16 (17), 1893-1897 (2005).
  27. Luders, E., et al. Global and regional alterations of hippocampal anatomy in long-term meditation practitioners. Human Brain Mapping. 34 (12), 3369-3375 (2013).
  28. Luders, E., Toga, A. W., Lepore, N., Gaser, C. The underlying anatomical correlates of long-term meditation: larger hippocampal and frontal volumes of gray matter. Neuroimage. 45 (3), 672-678 (2009).
  29. Sperduti, M., Martinelli, P., Piolino, P. A neurocognitive model of meditation based on activation likelihood estimation (ALE) meta-analysis. Consciousness and Cognition. 21 (1), 269-276 (2012).
  30. Tang, Y. Y., Rothbart, M. K., Posner, M. I. Neural correlates of establishing, maintaining, and switching brain states. Trends in Cognitive Sciences. 16 (6), 330-337 (2012).
  31. Tomasino, B., Fabbro, F. Increases in the right dorsolateral prefrontal cortex and decreases the rostral prefrontal cortex activation after-8 weeks of focused attention based mindfulness meditation. Brain and Cognition. 102, 46-54 (2016).
  32. Zeidan, F. The Handbook of Mindfulness: Theory, Research, and Practice. The. , Guilford Press. (2015).
  33. Engstrom, M., Pihlsgard, J., Lundberg, P., Soderfeldt, B. Functional magnetic resonance imaging of hippocampal activation during silent mantra meditation. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 16 (12), 1253-1258 (2010).
  34. Holzel, B. K., et al. Mindfulness practice leads to increases in regional brain gray matter density. Psychiatry Research. 191 (1), 36-43 (2011).
  35. Holzel, B. K., et al. Investigation of mindfulness meditation practitioners with voxel-based morphometry. Social Cognitive and Affective Neuroscience. 3 (1), 55-61 (2008).
  36. Lou, H. C., et al. A 15O-H2O PET study of meditation and the resting state of normal consciousness. Human Brain Mapping. 7 (2), 98-105 (1999).
  37. Luders, E., Kurth, F., Toga, A. W., Narr, K. L., Gaser, C. Meditation effects within the hippocampal complex revealed by voxel-based morphometry and cytoarchitectonic probabilistic mapping. Frontiers in Psychology. 4, 398 (2013).
  38. Aftanas, L. I., Golosheikin, S. A. Changes in cortical activity during altered state of consciousness: study of meditation by high resolution EEG. Fiziologiia Cheloveka. 29 (2), 18-27 (2003).
  39. Brandmeyer, T., Delorme, A. Reduced mind wandering in experienced meditators and associated EEG correlates. Experimenal Brain Research. 236 (9), 2519-2528 (2018).
  40. Delmonte, M. M. Electrocortical activity and related phenomena associated with meditation practice: a literature review. International Journal of Neuroscience. 24 (3-4), 217-231 (1984).
  41. Fell, J., Axmacher, N., Haupt, S. From alpha to gamma: electrophysiological correlates of meditation-related states of consciousness. Medical Hypotheses. 75 (2), 218-224 (2010).
  42. Kubota, Y., et al. Frontal midline theta rhythm is correlated with cardiac autonomic activities during the performance of an attention demanding meditation procedure. Cognitive Brain Research. 11 (2), 281-287 (2001).
  43. Lee, D. J., Kulubya, E., Goldin, P., Goodarzi, A., Girgis, F. Review of the Neural Oscillations Underlying Meditation. Frontiers in Neuroscience. 12, 178 (2018).
  44. Lomas, T., Ivtzan, I., Fu, C. H. A systematic review of the neurophysiology of mindfulness on EEG oscillations. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 57, 401-410 (2015).
  45. Tang, Y. Y., et al. Central and autonomic nervous system interaction is altered by short-term meditation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (22), 8865-8870 (2009).
  46. Baer, R. A., Smith, G. T., Hopkins, J., Krietemeyer, J., Toney, L. Using self-report assessment methods to explore facets of mindfulness. Assessment. 13 (1), 27-45 (2006).
  47. Kucera, H., Francis, W. N. Computational Analysis of Present-day American English. , Brown University Press. (1967).
  48. MacWhinney, B., St James, J., Schunn, C., Li, P., Schneider, W. STEP--a System for Teaching Experimental Psychology using E-Prime. Behavior Research Methods, Instruments & Computers. 33 (2), 287-296 (2001).
  49. Bukach, C. M., Stewart, K., Couperus, J. W., Reed, C. L. Using Collaborative Models to Overcome Obstacles to Undergraduate Publication in Cognitive Neuroscience. Frontiers in Psychology. 10, 549 (2019).
  50. Srinivasan, R., Nunez, P. L., Tucker, D. M., Silberstein, R. B., Cadusch, P. J. Spatial sampling and filtering of EEG with spline laplacians to estimate cortical potentials. Brain Topography. 8 (4), 355-366 (1996).
  51. Dien, J. Issues in the application of the average reference: Review, critiques, and recommendation. Behavior Research Methods, Instruments & Computers. 30, 34 (1998).
  52. Bell, A. J., Sejnowski, T. J. An information-maximization approach to blind separation and blind deconvolution. Neural Computation. 7 (6), 1129-1159 (1995).
  53. Chaumon, M., Bishop, D. V., Busch, N. A. A practical guide to the selection of independent components of the electroencephalogram for artifact correction. Journal of Neuroscience Methods. 250, 47-63 (2015).
  54. Medrano, P., Nyhus, E., Smolen, A., Curran, T., Ross, R. S. Individual differences in EEG correlates of recognition memory due to DAT polymorphisms. Brain and Behavior. 7 (12), 1-16 (2017).
  55. Nyhus, E., Badre, D. The Wiley Handbook on the Cognitive Neuroscience of Memory. Addis, M., Barense, M., Duarte, A. , John Wiley & Sons, Ltd. 131-149 (2015).
  56. Ross, R. S., et al. Genetic variation in the serotonin transporter gene influences ERP old/new effects during recognition memory. Neuropsychologia. 78, 95-107 (2015).
  57. Ross, R. S., Smolen, A., Curran, T., Nyhus, E. MAO-A Phenotype Effects Response Sensitivity and the Parietal Old/New Effect during Recognition Memory. Frontiers in Human Neuroscience. 12, 53 (2018).
  58. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
  59. Kabat-Zinn, J. Full catastrophe living: Using the wisdom of your body and mind to face stress, pain, and illness. , Dell Publishing. (1990).
  60. Nyhus, E., Engel, W. A., Pitfield, T. D., Vakkur, I. M. W. Increases in Theta Oscillatory Activity During Episodic Memory Retrieval Following Mindfulness Meditation Training. Frontiers in Human Neuroscience. 13, 311 (2019).
  61. Haller, M., et al. Parameterizing neural power spectra. bioRxiv. , (2018).

Tags

Nörobilim Sayı 159 Davranış farkındalık meditasyonu epizodik hafıza hafıza geri kazanımı EEG teta salınımları
Farkındalık Meditasyonunun Epizodik Hafıza Üzerindeki Etkilerini İncelemek için Davranış ve EEG'yi Birleştirmek
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nyhus, E., Engel, W. A., Pitfield,… More

Nyhus, E., Engel, W. A., Pitfield, T. D., Vakkur, I. M. W. Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory. J. Vis. Exp. (159), e61247, doi:10.3791/61247 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter