Haute amplitude et synchronicité des ondes Gamma, auto-induite chez les méditants de long terme

g043-large
MBSR, la pleine conscience… c’est quoi?
11 février 2011
Nisargadatta_Maharaj méditation maître
Qu’est-ce que la méditation? (par Sri Maharadj)What is meditation? (by Sri Maharadj)
20 mars 2011
Tout montrer
MRicardInTheFMRI

Voici une synthèse de l’article de Antoine Lutz (Université de Wisconsin-Madison, USA), Lawrence L. Greischar, Nancy B. Rawlings, Matthieu Ricard, and Richard J. Davidson, publié en 2004 dans Proceedings of the National Academy of Science, 101 : 16369-16373.

Cet article rapporte que l’on a constaté chez les méditants une augmentation des rythmes gamma (associés aux processus attentionnels et conscients) dans le cortex préfrontal  gauche, une zone associée aux émotions positives.

Matthieu va méditer dans l’IRM qui mesure ses ondes cérébrales  (crédit: Jeff Miller)

La méditation ou l’entraînement de l’esprit est comprise par les méditants comme un processus de familiarisation avec sa propre activité mentale, conduisant à des changements profonds et durables dans la cognition et les émotions.
La synchronicité locale se produit lorsque les neurones enregistrés par une seule électrode oscillent transitoirement de manière synchrone (à la même fréquence avec la même phase). Leurs champs électriques s’additionnent pour produire une pointe de puissance oscillatoire dans le signal atteignant l’électrode. La synchronisation neuronale, particulièrement dans la bande de fréquences gamma (25 – 70 Hz), joue un rôle dans l’attention, la mémoire, le fait d’apprendre et la perception consciente ( ([Fries,Reynolds,Rorie & Desimone 2001; Miltner,Braun,Arnold,Witte & Taub 1999; Tallon-Baudry,Bertrand,Peronnet & Pernier 1998; Rodriguez,George,Lachaux,Martinerie,Renault & Varela 1999; Srinivasan,Russell,Edelman & Tononi 1999]).). De telles synchronisation des décharges oscillatoires des neurones jouent un rôle crucial dans la constitution de réseaux transitoires qui intègrent des processus neuronaux distribué en fonctions cognitives et affectives hautement coordonnées et peuvent induire des changements synaptiques.

Ainsi la synchronisation neuronale apparaît comme un mécanisme prometteur pour l’étude des processus du cerveau soulignant l’entraînement de l’esprit.

Méthodologie:

Les sujets étudiés sont  8 pratiquants du Bouddhisme de longue date et 10 étudiants volontaires en bonne santé.
Les méditants ont pratiqué un entraînement mental de 10000 à 50000 heures sur des périodes allant de 15 à 40 ans. La durée de leur entraînement a été estimée à partir de leur durée de pratique quotidienne et du temps passé en retraite méditative. Huit heures de méditation assise sont comptabilisées par jour de retraite.
Les individus du groupe de contrôle n’avait pas d’expérience méditative mais avaient déclaré un intérêt pour la méditation. Le groupe contrôle à subi un entraînement méditatif d’une heure par jour pendant une semaine avant la collection des données.

La mesure est electro-encéphalographique, coïncidant avec la génération par le sujet d’un état méditatif particulier appelé « amour-bienveillance et compassion inconditionnels ».
Neutral state = non meditative relaxed state

Résultats:

Antoine Lutz (PhD, Sciences cognitives), Matthieu Ricard (PhD, Méditant bien connu!), Richard Davidson (PhD, Psychiatrie)  (Crédit: Jeff Miller)

Chez les pratiquants Bouddhistes de long terme, [Lutz et al. 2004] ont mesuré lors de la méditation des ondes électro-encéphalographiques gamma auto-induites, soutenues et de forte amplitude ainsi que de la synchronisation de phase qui n’étaient pas présente dans l’état initial ante-méditation. Ces schémas électro-encéphalographiques différent de ceux du groupe de contrôle, en particulier sur les électrodes fronto-pariétales latérales. De plus le rapport de l’activité gamma (25-42 Hz) sur l’activité plus lente (4-13 Hz) est initialement plus élevé au niveau de base avant la méditation chez les pratiquants que pour le groupe de contrôle. Cette différence augmente nettement pendant la méditation sur la plupart des électrodes crâniennes et demeure plus importante après la méditation qu’avant. Ces données suggèrent que l’entraînement de l’esprit implique des mécanismes intégratifs temporels et induit des changements neuronaux à court terme ainsi qu’à long terme.

D’autres études ont été menées dans la littérature mais elles consistent en la mesure des ondes lors de méditation de type concentration. Ici, les description à la première personne de la méditation sans objet sont radicalement différentes de celles concernant la méditation de type concentration. La méditation sans objet ne se focalise pas sur un objet spécifique mais cultive plutôt un état d’être, dans lequel le méditant dissipe la concentration et laissant l’essence de la méditation qui est pratiquée (sur la compassion dans ce cas) devenir le contenu de l’expérience, sans se focaliser sur un objet particulier. Ainsi le méditant accueille la sensation de bienveillance et de compassion qui s’imprègne dans son esprit sans diriger son attention vers un objet particulier. Ces divers états de méditation (ceux qui implique la concentration sur un objet et ceux qui sont sans objet) pourrait être associé à des signature oscillatoire électro-encéphalographiques différentes.
Les ondes gamma de fortes amplitudes des pratiquants décrit ici sont les plus hautes jamais rapportées dans la littérature dans un contexte non-pathologique. En supposant que l’amplitude des ondes gamma est liée à la taille de la population neuronale oscillant et du degré de précision avec lequel les cellules oscillent, ces données suggèrent que des assemblages de neurones en quantité très importante sont synchronisé pendant cet état.

De plus une différence est observée entre les deux populations pendant l’état de repos en dehors de la méditation, ce qui confirme que la méditation permet de transformer durablement l’état de repos (état neutre en dehors des moments méditatifs) et diminuer la différence entre l’état de méditation formel et la vie quotidienne.
Ces observations indiquent que l’état de repos du cerveau est modifié par l’entraînement méditatif sur le long terme.

Références:

Lutz, A.; Greischar, L. L.; Rawlings, N. B.; Ricard, M. & Davidson, R. J. (2004). {Long-term meditators self-induce high-amplitude gamma synchrony during mental practice}, Proceedings of the National Academy of Science 101 : 16369-16373.

Fries, P.; Reynolds, J. H.; Rorie, A. E. & Desimone, R. (2001). Modulation of Oscillatory Neuronal Synchronization by Selective Visual Attention, Science 291 : 1560-1563.

Miltner, W. H. R.; Braun, C.; Arnold, M.; Witte, H. & Taub, E. (1999). Coherence of gamma-band EEG activity as a basis for associative learning, Nature 397 : 434-436.

Rodriguez, E.; George, N.; Lachaux, J.; Martinerie, J.; Renault, B. & Varela, F. (1999). Perception’s shadow: long-distance synchronization of human brain activity., Nature 397 : 430-3.

Srinivasan, R.; Russell, D. P.; Edelman, G. M. & Tononi, G. (1999). Increased Synchronization of Neuromagnetic Responses during Conscious Perception, The Journal of Neuroscience 19 : 5435-5448.

Tallon-Baudry, C.; Bertrand, O.; Peronnet, F. & Pernier, J. (1998). Induced γ-Band Activity during the Delay of a Visual Short-Term Memory Task in Humans, The Journal of Neuroscience 18 : 4244-4254.

Les sujets étudiés sont

Les sujets étudiés sont