כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקר הקורלציות הנוירופיזיולוגיות של צורות מדיטציה שונות, כולל שירה דתית. שיטה זו משלבת באופן ייחודי תוצאות fMRI eigenvector לבחירת אזור בניתוח מקור אלקטרואנצפלוגרם (EEG) באמצעות k-means clustering. התוצאות מספקות הבנה מעמיקה של התהליכים העצביים המעורבים בשירה דתית חוזרת.
פרוטוקול זה מציג גישה רב-מודאלית של דימות מוחי כדי לחקור את הפעילות המוחית הפוטנציאלית הקשורה לשירה דתית חוזרת, צורה נפוצה של אימון תודעה בתרבויות המזרח והמערב כאחד. אלקטרואנצפלוגרם בצפיפות גבוהה (EEG), עם הרזולוציה הטמפורלית המעולה שלו, מאפשר ללכוד את השינויים הדינמיים בפעילות המוח במהלך שירה דתית. באמצעות שיטות לוקליזציה של מקורות, ניתן לייחס אותם למקורות פוטנציאליים חלופיים שונים באזור המוח. עשרים מתרגלים של שירה דתית נמדדו באמצעות EEG. עם זאת, הרזולוציה המרחבית של EEG פחות מדויקת, בהשוואה לדימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI). לכן, מטפל מנוסה מאוד עבר סשן סריקת fMRI כדי להנחות את לוקליזציה של המקור בצורה מדויקת יותר. נתוני fMRI סייעו להנחות את הבחירה של לוקליזציה של מקור EEG, מה שהופך את חישוב K-means של לוקליזציה מקור EEG בקבוצה של 20 מתרגלים בינוניים מדויק ואמין יותר. שיטה זו שיפרה את יכולתו של EEG לזהות את אזורי המוח המעורבים באופן ספציפי במהלך שירה דתית, במיוחד את התפקיד הקרדינלי של פיתול החגורה האחורי (PCC). PCC הוא אזור במוח הקשור למיקוד ועיבוד התייחסות עצמית. דימות מוחי רב-מודאלי ותוצאות נוירופיזיולוגיות אלה מגלות כי שירה דתית חוזרת ונשנית יכולה לגרום למרכזיות נמוכה יותר ולעוצמת גלי דלתא גבוהה יותר בהשוואה לשירה לא דתית ולתנאי מצב מנוחה. השילוב של fMRI וניתוח מקור EEG מספק הבנה מפורטת יותר של תגובת המוח לשירה דתית חוזרת. הפרוטוקול תורם באופן משמעותי למחקר על המנגנונים העצביים המעורבים בפרקטיקות דתיות ומדיטטיביות, שהופך בולט יותר בימינו. לתוצאות מחקר זה עשויות להיות השלכות משמעותיות על פיתוח טכניקות נוירופידבק עתידיות והתערבויות פסיכולוגיות.
שירה דתית, מנהג פופולרי מאוד בתרבויות המזרח, מושווית לעתים קרובות לתפילה בחברות מערביות1. למרות שכיחותה, המחקר המדעי על הקורלציה העצבית של שירה דתית נותר מוגבל למדי. במחקר זה נעשה שימוש בטכניקות אלקטרופיזיולוגיות ודימות מוחי רב-מודאליות מתוחכמות כדי למלא את פער הידע הזה ולחקור את האסוציאציות העצביות של שירת בודהה אמיטאבהא, אחת המסורות הדתיות הנפוצות ביותר ואחת המסורות הדתיות העתיקות ביותר שנשתמרו באופן פעיל 2,3. שירה דתית חוזרת ונשנית יכולה לשמש כטכניקה יעילה בייעוץ בודהיסטי כדי לעזור להרגיע את התודעה ממחשבות ורגשות סוערים.
בהתחשב ברזולוציה המרחבית הגבוהה של דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI), ניתן ליישם אותו כדי להתגבר על המגבלות של מחקרי EEG מסורתיים4. המחקר, המשלב התקבצות מקורות fMRI ואלקטרואנצפלוגרם (EEG) באמצעות ניתוח רכיבים עצמאיים (ICA), מזהה ומקבץ מרכיבים בלתי תלויים של פעילות מוחית בקרב משתתפים. שיטה זו מציגה אסטרטגיה חדשנית לזיהוי אותות ממקורות EEG מעורבים או ממקורות שונים בין משתתפים, שהייתה מאתגרת בשל הבדלים באנטומיה של המוח ובמיקום האלקטרודות.
צורת השירה הדתית החוזרת ונשנית שנלמדה באמצעות פרוטוקול זה כוללת דקלום חוזר ונשנה של שמו של אמיטאבהא בודהה. זהו גם תרגול מדיטטיבי שדווח כי הוא מעורר תחושות אושר וחוויות טרנסצנדנטליות. בין תרגולים בודהיסטים שונים, התרגול של שירת בודהה אמיטאבהא הוא פשוט ונגיש בקלות. מנהג זה מבטיח לידה מחדש בארץ הטהורה לכל אלה הקוראים בכנות בשם זה, שיש לו קווי דמיון למסורות מסוימות בדת המערבית 1,3.
באמצעות דימות מוחי רב-מודאלי, מחקר זה נועד לספק הבנה מקיפה של הקורלציות העצביות של שירה דתית חוזרת. הפרוטוקול יכול לתרום לתחום המחקר המשגשג על ההשפעות הנוירופיזיולוגיות של פרקטיקות דתיות ומדיטטיביות שונות.
המחקר שיער כי שירה דתית חוזרת תוביל לשינויי אותות משמעותיים באזורי המוח האחראים על תהליכים הקשורים לעצמם. יתר על כן, בהתחשב ברגשות החיוביים המיוחסים לבודהה אמיטאבהא, שיערנו ששינויים רגשיים יתרחשו במהלך שירה דתית. שינויים יעילים אלה עשויים לעלות בקנה אחד עם שינויים באינדיקטורים פיזיולוגיים היקפיים, כגון שינויים במדדי השתנות קצב הלב הרב-תחומי (HRV) וקצב נשימה5.
אישור אתי התקבל למחקר מאוניברסיטת הונג קונג לפני הניסוי. כל המשתתפים חתמו על טופס הסכמה בכתב לפני שהשתתפו בניסויי EEG ו-fMRI.
1. בחירת המשתתפים והכנתם
2. רכישה וניתוח של נתוני EEG
3. רכישת נתוני MRI
4. רכישת נתונים פיזיולוגיים
5. ניתוח נתוני EEG
6. ניתוח נתוני fMRI
7. א.ק.ג. וניתוח נתונים פיזיולוגיים אחרים
תוצאות ניתוח fMRI הצביעו על כך שההבדל החזק ביותר במרכזיות הווקטור העצמי בין שירה דתית ללא דתית היה ממוקם בעיקר בפיתול החגורה האחורי (PCC); ראו איור 1. ממצא זה מונף כדי להעריך ולאמת את הבחירה של אשכולות רכיבים בלתי תלויים ב-EEG, אשר ביטאו באופן דומה אשכול בקרבת אזור PCC.
איור 1: דימות מוחי רב-מודאלי ותוצאות אלקטרופיזיולוגיות. מיפוי מרכזיות וקטור Eigenvector שהוחל על נתוני fMRI, גילה כי פיתול החגורה האחורי הוא האזור במוח שהמרכזי שלו ירד ביותר במהלך שירה דתית בהשוואה לשירה לא דתית. נתון זה התקבל באישור Gao et al.1. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
ניתוח אשכולות רכיבים בלתי תלויים ב-EEG הניב שבעה אשכולות IC נפרדים, שכל אחד מהם מתאים למקור של פעילות EEG. יש לציין שאחד הצבירים האלה היה ממוקם ב-PCC, ממצא שתואם את תוצאות ה-fMRI (ראו איור 2).
איור 2: ניתוח אשכולות רכיבים שאינם תלויים ב-EEG הציג גם אשכול ב-PCC. נתון זה התקבל באישור Gao et al.1. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
אשכול מסוים זה נבחר לאחר מכן לניתוח מעמיק, כולל ניתוח ספקטרום. ANOVA חד-כיווני חשף השפעה עיקרית משמעותית של שירה על עוצמת רצועת תדרי הדלתא (1-4 הרץ, ראו איור 3 ואיור 4).
איור 3: ANOVA החד-כיוונית חשפה השפעה עיקרית משמעותית של שירה על עוצמת רצועת הדלתא (1-4 הרץ). נתון זה התקבל באישור Gao et al.1. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
תרשים 4: ניתוח פוסט-הוק של תנאי שירה דתית לעומת תנאי שירה לא דתיים. הניתוח הראה כי השירה הדתית גרמה לכוח דלתא גבוה יותר מאשר מצב השירה הלא דתית (p = 0.011). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
ניתוח פוסט-הוק נוסף הצביע על עוצמה נמוכה משמעותית של HRV במהלך שירה דתית בהשוואה למצב ללא שירה (ראה איור 5).
תרשים 5: ניתוח פוסט-הוק של מצב מנוחה ללא שירה לעומת תנאי שירה דתית. הניתוח הראה כי בהשוואה למצב מנוחה ללא שירה, שירה דתית גרמה להספק כולל נמוך יותר של HRV, להספק אבסולוטי נמוך יותר בתדר גבוה, ולהספק אבסולוטי נמוך מאוד-נמוך יותר. נתון זה התקבל באישור Gao et al.1. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
הממצאים מצביעים על כך שבהשוואה לשירה לא דתית, יש ירידה במרכזיות הווקטור העצמי ב-PCC, כנראה בגלל זינוק אזורי בתנודות דלתא אנדוגניות. שינויים תפקודיים אלה אינם תלויים בפעילות לבבית היקפית או נשימתית ואינם מופעלים על ידי עיבוד שפה מרומז. במקום זאת, נראה שהם קשורים לחוויות של אושר טרנסצנדנטלי וירידה בקוגניציה המרוכזת בעצמה.
קובץ משלים 1: צינור עיבוד נתונים 1. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
קובץ משלים 2: צינור עיבוד נתונים 2. אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.
למרות שמערכת EEG בת 128 ערוצים ששימשה הייתה מערכת EEG בצפיפות גבוהה, הרזולוציה המרחבית של EEG נותרה נמוכה יחסית בהשוואה ל-fMRI, וחסרון זה משפיע גם על דיוק לוקליזציה של מקורות EEG, במיוחד כאשר מועמדים מרובים לאזורי מוח הם סבירים. לפיכך, הרזולוציה המרחבית העמוקה והגבוהה יותר של MRI יכולה לשפר באופן משמעותי את הדיוק המרחבי של ניתוח מקור EEG6 ולהנחות את בחירת הצבירים החשובים ביותר לניתוח נוסף. הפרוטוקול הנוכחי משתמש בכלי דימות מוחי רב-מודאליים, כולל שיטות רכישה וניתוח של נתונים EEG, ECG ו-fMRI. הוא מדגים גישה מקיפה לחקר הקורלציות הנוירופיזיולוגיות של שירה דתית ואולי צורות אחרות של אימון תודעה. שלב קריטי בפרוטוקול הוא יישום תוצאות fMRI בניתוח מקור EEG. איכות נתוני ה- EEG שנרכשו נותרה חיונית לניתוח ופרשנות הבאים של התוצאות. השימוש ב-ICA וב-k-means clustering בניתוח נתוני EEG, בשילוב עם תוצאות fMRI, מאפשר הבנה מעמיקה יותר של הנתונים 7,8. האפנון הנצפה של עוצמת רצועת הדלתא במהלך שירה דתית מתיישב עם הספרות המצביעה על כך שמקצבי דלתא עשויים לווסת התנהגות באמצעות סנכרון של פעילות עצבית. גל דלתא יכול לטפח תשומת לב ממוקדת והפחתה פוטנציאלית בחשיבה ההתייחסותית העצמית הקשורה לרשת ברירת המחדל. פעילות דלתא מוגברת זו, המעידה על מצבים משקמים עמוקים, יכולה לבסס את ההשפעות הטיפוליות של שירה על ידי חיזוק עיבוד קוגניטיבי ורגשי9.
תוצאות מחקר זה מדגישות עלייה משמעותית בעוצמת רצועת הדלתא במהלך שירה דתית, בהשוואה לשירה לא דתית. תוצאות ה-fMRI מצביעות על ירידה חזקה במרכזיות באזורי המוח הקשורים לעיבוד עצמי10 במהלך שירה דתית. התוצאות מנתונים פיזיולוגיים מראות גם כי ההשפעות של שירה דתית שונות מאלו של שירה לא דתית ושוללות גורמים מבלבלים פוטנציאליים אחרים, כולל הבדלים עקב עיבוד שפה, או פעילות לבבית. בסך הכל, הממצאים מרמזים על אפיק מבטיח לקראת היישום הקליני של שירה דתית באמצעות ייעוץ בודהיסטי על מנת להקל על טיפוח "אי-היאחזות"1,11,12.
המגבלות כוללות שנתוני fMRI ו-EEG נרכשו מנבדקים שונים13. שנית, בהתחשב בשונות הרבה בין הנבדקים בנוגע לחוויית השירה הדתית שלהם 1,14, היה עדיף אם כל הנבדקים היו עוברים גם סריקת fMRI. המחקר העתידי שלנו ישאף להתמודד עם מגבלות אלה ולחקור עוד יותר את ההשפעות הנוירופיזיולוגיות של פרקטיקות דתיות ומדיטטיביות שונות.
למרות מגבלות אלה, פרוטוקול זה ייחודי בשילוב דימות מוחי רב-מודאלי וכלי מדידה פיזיולוגיים, כולל נתוני EEG, ECG ו-fMRI, כדי לספק מבט מקיף יותר על הקורלציות הנוירופיזיולוגיות של שירה דתית. גישה זו של דימות מוחי רב-מודאלי מאפשרת הבנה עמוקה יותר של פרקטיקות דתיות ומדיטטיביות, דבר שלא היה אפשרי באמצעות שיטות המסתמכות אך ורק על סוג אחד ויחיד של נתונים15,16.
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.
המחקר נתמך על ידי מדעי הטבע הלאומיים
קרן סין (NSFC.61841704).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3.0 T Philips MRI scanner | Philips | 3.0T | MRI data acquisition device |
EEGLAB | Swartz Center for Computational Neuroscience | 13.6.5b | EEG analysis software |
Electroencephalogram (EEG) system | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | GES 200 | EEG acquisition device |
HRVAS | Ramshur, J. | Version 1 | Plug-in for EEGLAB to process ECG data |
HydroCel GSN 128 channels | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | GSN 130 | EEG cap |
iMac 27" | Apple | Version 10.8 | Running the Netstation software |
LabChart | ADInstruments | Version 8 | Physiological data acquisition software |
LIPSIA | Max-Planck-Institute for Human Cognitive and Brain Sciences | Version 2.2.7 | fMRI data analysis software |
Matlab | MathWorks | R2011a | EEGLAB is based on Matlab, statistical analysis tool for EEG data |
Netstation | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | Version 3 | EEG acquisition software |
PowerLab 8/35 | ADInstruments | PL3508 | Physiological data acquisition hardware |
SPSS | IBM | Version 27 | Statistical analysis tool for behavior and EEG ROI data |
Windows PC | Dell | Version 8 | Running the LabChart software |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved