Hoe meditatie ons brein verandert – en ons leven

Het verhaal van Mingyur

Op een vroege morgen in september 2002 arriveerde een Tibetaanse monnik op het vliegveld in Madison, USA. Hij kwam direct uit Nepal. Zijn naam was Mingyur Rinpoche. Ondergetekende (Richard) had hem eerder ontmoet op één van de Mind-Life conferenties met de Dalai Lama. Mingyur  kwam speciaal naar de VS om al mediterend onderzoek te laten doen naar zijn brein tijdens die meditatie. 

Na één nacht rust werd hij onderzocht. Hij kreeg een kap op met 256 dunne draden. Elk van de draden was verbonden met een plek in de kap die precies gekoppeld was aan een specifieke locatie in de hersenen. De kap zat behoorlijk strak en de sensoren werden vastgelijmd omdat het belangrijk was om de signalen uit de hersenen zo goed mogelijk te ontvangen. Omdat de monnik kaal was en de huid daardoor niet beschermd was door haar, was die wat eeltiger. Het nam daarom een behoorlijke tijd om alle sensoren vast te maken. Op de foto hierboven krijgt Mingyur die 256 dunne draden aangemeten (de foto is van Brian Ulrich).

De meeste mensen die worden onderzocht zouden redelijk ongeduldig zijn geworden door al dat gefriemel. Maar dat gold niet voor Mingyur. Hij bleef bijzonder kalm en alles leek ok met hem. Dat was een teken dat hij goed om kon gaan met datgene wat hem stond te wachten. De indruk van hem toen was dat hij bijzonder geduldig en zachtaardig was. 

Toen de sensoren goed vastzaten waren we klaar om het experiment te beginnen. Omdat we ook zoiets vaags als mededogen wilden onderzoeken was het voor ons belangrijk om te streven naar een precieze analyse op basis van een goed doordacht protocol. We moesten te midden van de kakafonie aan elektrische signalen die zichtbaar zouden worden, juist die rond mededogen eruit halen. Het protocol stelde dat Mingyur één minuut meditatie op mededogen moest afwisselen met gedurende 30 seconden een neutrale periode van open meditatie. Hij zou dit vier keer achter elkaar moeten doen om te zorgen dat het geen toevallige meting zou worden. 

Er waren bij ons als onderzoekers grote twijfels of dit zou werken. Eén van de redenen was dat sommigen van ons, die zelf mediteerden, wisten dat het altijd een paar minuten zou duren voordat iemand in de meditatie gesetteld zou zijn. Zij dachten dat het onmogelijk zou zijn, ook voor iemand als Mingyur, om die mentale staat zonder enige voorbereiding in tijd te bereiken. 

Er was iemand bij het onderzoek die vloeiend Tibetaans sprak. Hij vertaalde de instructies en gaf ze volgens plan aan Mingyur. Op het moment dat Mingyur begon te mediteren was er een uitbarsting van elektrische signalen van de hersenen op de monitoren te zien. Alle aanwezigen dachten meteen dat Mingyur bewogen had. Als dat het geval geweest zou zijn, zou dat deze uitbarsting verklaren. Dat soort signalen kan ontstaan door alleen maar de beweging van een been of het hoofd. Dat heeft een grote impact. De pieken die dan ontstaan op de monitoren moeten er dan later weer uitgefilterd worden. 

Even later bleek dat deze uitbarsting niet even plaats vond maar voortduurde gedurende de hele periode van de meditatie op mededogen. Niemand van ons had Mingyur zien bewegen. Even later waren de pieken wat kleiner toen hij in de rust periode ging, maar ze verdwenen niet helemaal. Tegelijkertijd was er geen enkele beweging van zijn lichaam zichtbaar. 

Wij waren met zijn vieren in de kamer en wachten daarna op de tweede ronde. Mingyur kreeg de nieuwe instructie en meteen was er weer een nieuwe uitbarsting op de monitoren te zien. Mingyur lag voortreffelijk stil. Dit patroon herhaalde zich elke ronde opnieuw. Wij als aanwezigen waren enorm enthousiast. We sprongen bijna van onze stoel af in opwinding. Dit soort dingen hadden we nog nooit eerder gezien. 

We realiseerden ons op dat moment dat we getuige waren van iets heel bijzonders, iets dat we nog niet eerder in een lab-situatie hadden gezien. Niemand van ons kon voorspellen waar dit naar toe zou leiden, maar ieder besefte dat dit wel eens een keerpunt zou kunnen worden in de geschiedenis van de neurowetenschappen. 

Verder onderzoek

Dit nieuws van deze sessie gaf overal om ons heen veel opschudding. Het artikel dat we later schreven en dat in verschillende tijdschriften verscheen, werd meer dan 1100 keer geciteerd in de literatuur. Er bleek kortom belangstelling voor.

Er gebeurde weer iets bijzonders toen Mingyur door een andere serie testen ging. Zo ging hij door een MRI-scan die een 3D video maakte van zijn hersenactiviteit. Dit wordt gezien als een aanvulling op een EEG. De MRI-scan laat vooral zien waar in de hersenen activiteiten plaats vinden, de EEG laat beter het proces in tijd zien. 

Terwijl zijn hersenen door een MRI werden onderzocht, probeerde Mingyur volgens opdracht mededogen te ontwikkelen. Opnieuw stokte onze adem door het kijken naar de monitoren. De reden daarvoor was dat Mingyur’s hersenen bij het ontwikkelen van empathie een veel hogere hersenactiviteit toonde, wel 700-800 keer hoger, dan in de periode daarvoor. 

Een dergelijke extreme toename verwarde ons als wetenschappers. Dit hadden we niet verwacht. De intensiteit waarmee deze activiteiten van de geest zich toonden waren veel groter dan we in eerdere studies bij ‘normale’ mensen hadden waargenomen. De gegevens waren verwant met wat ze zouden zien bij een epileptische aanval. Een dergelijke aanval duurt meestal maar een paar seconden. Hier duurde de toename veel langer en sterker: het kwam voort uit een bewuste intentie. Maar toen wij zijn gegevens later vergeleken met die van andere (zeer) ervaren meditatoren, bleek zijn verhaal een deel van een veel groter verhaal. Hiernaast zijn de gegevens te vinden zoals die opgenomen zijn gedurende een EEG test van de boeddhistische monnik Matthieu Ricard tijdens zijn meditatie(foto van Jeff Miller, University of Wisconsin-Madison).

In ons laboratorium werden uiteindelijk 21 boeddhistische meditatie experts onderzocht. De ervaringen van deze experts met meditatie lag tussen de 12.000 en de 62.000 uur. Het laatste getal was 62.000 uur kwam van Mingyur. Elk van deze experts had een drie-jarige retreat gedaan naast de eigen regelmatige beoefening. Gedurende die drie jaar – om precies te zijn drie jaren, drie maanden en drie dagen – mediteerden ze minstens 8 uur per dag.  Dat gaf een resultaat van aan de voorzichtige kant van minstens 9.500 uur meditatie.

Allen ondergingen hetzelfde protocol: vier één-minuut sessies met aandacht voor mededogen afwisselend met een moment van rust. Dat leverde een zeer uitgebreide verzameling gegevens op. Daarnaast was er een controlegroep actief met minder ervaren meditatoren. Deze kregen dezelfde opdrachten. Met al deze gegevens zijn we maanden bezig geweest om de vier sessies van alle betrokkenen te analyseren. 

Zoals Mingyur deed iedereen de instructies op verzoek. Elke vorm van meditatieve en dus elke meditatieve staat had daarbij eigen onderscheidende kenmerken. Zoals ook bij Mingyur bleek had elk van de onderzochte ervaren meditatoren een buitengewoon opvallende mentale behendigheid in de omgang met de instructies. Zo konden ze bijvoorbeeld bijzonder gemakkelijk van de ene naar de andere mentale staat schakelen: het opwekken van gevoelens van mededogen, de mentale ruimtelijke gelijkmoedigheid naar wat zich ook aan hen voordeed; en de gerichte directe en stabiele focus. 

Elk van hen startte en verliet de genoemde drie mentale staten binnen fracties van seconden. Hun veranderingen in meditatie waren direct verbonden met een verandering in meetbare hersenactiviteiten. Zo’n prestatie van gemeenschappelijke mentale flexibiliteit hebben we in de wetenschappen nog nooit eerder gezien. 

Resultaten

Het uitpluizen van de ruwe data van de ervaren meditatoren om ze geschikt te maken voor de statistische programma’s was een nauwgezet en pittig werk. Alleen al het uitpluizen van de verschillen tussen de meditatoren in de staat van rust met de bijbehorende hersenactiviteiten was een gigantische opgave. Het nam veel tijd in beslag om te zoeken naar de patronen in de overvloed aan gegevens. Ook was het veel werk om de gegevens te vergelijken met die van de controlegroep. 

Toen wij uiteindelijk de gegevens kregen die door de computers waren berekend, keken we eerst naar de getallen en toen naar elkaar. We wisten meteen wat de ander zou zeggen: ‘verbazingwekkend’. 

Alle ervaren meditatoren hadden verhoogde gamma golven, niet alleen gedurende de periodes van open meditatie en de periodes waarin mededogen centraal stond, maar ook gedurende de allereerste metingen, voordat de meditatie was gestart. Voor ons waren deze gegevens opwindend. Deze gamma golven staan in de EEG bekend als de frequentie van de ‘hoge amplitude’ gamma golven, de sterkste, in de meest intense vorm. Deze golven duurden op basis van deze metingen een volle minuut, voordat ze hun meditatie begonnen. 

Dit was de EEG golf die Mingyur had laten zien in de verassende sterke toename gedurende zowel de open meditatie als het oproepen van mededogen. We zagen nu dezelfde ongebruikelijke hersenpatronen bij alle meditatoren als een standaard kenmerk van hun alledaagse zenuwactiviteiten.  We hadden iets belangrijks gevonden: het ging hier om een kenmerk van de hersenen in een blijvende verandering. 

EEG

Iets meer over de EEG. Er zijn vijf soorten EEG golven. Die zijn ingedeeld naar hun frequentie (in Hertz (Hz), frequenties per seconde). 

• Delta golven. De delta golf is de langzaamste golf en kent een frequentie van tussen  1 en 4 Hz. Deze golf vindt vooral plaats tijdens een diepe slaap.  
• Theta golven. De theta golf is de daarna langzaamste golf. Deze kent een frequentie van tussen de 4-8 Hz. Deze golf kan duiden op slaperigheid.
• Alpha golven. Deze golf kent een frequentie van tussen de 8-12 Hz. Deze golf vindt plaats als we aan het dagdromen zijn, en geeft aan dat we ontspannen zijn.
• Beta golven. De beta golf kent een frequentie van 16-30 Hz. Deze toont zich bij denken, alertheid of concentratie. Deze golf toont zich het vaakste in ons dagelijks leven, met name als we gericht zijn op actie in de buitenwereld. 

Dan zijn er: 

• Gamma golven. De gamma golf is de hersengolf met de hoogste frequentie. De frequentie bevindt zich tussen de 30 en de 80 HZ. Deze hersengolven tonen zich wanneer we in een verhoogde staat van bewustzijn verkeren. Dat gebeurt in de momenten wanneer de verschillende delen van onze hersenen met elkaar in harmonie zijn. Zo toont deze golf zich als er bijvoorbeeld opeens verschillende puzzelstukjes samenvallen en we plots de samenhang zien. We hebben dan een vorm van inzicht. Dat gebeurt ook als we ons bijvoorbeeld voorstellen dat we in een sappige vrucht bijten. Op hetzelfde moment dat we ons dat voorstellen, wordt in de verschillende delen van de hersenen gezocht naar alle herinneringen die daar zijn opgeslagen en die met die vrucht te maken hebben. Het kan gaan om herinneringen rond smaak, zicht, gevoel, geluid. Al die herinneringen worden tot één enkele ervaring samengebracht. Op dat moment zijn alle signalen uit de hersenen gesynchroniseerd. Op dat moment tonen zich de gamma golven. De meeste gamma golven duren 1/5^e tot 1 seconde. Bij deze ervaren meditatoren duurden ze een volle minuut. 

Iedere EEG zal daarom van tijd tot tijd gedurende korte momenten gamma golven tonen. Normaliter zullen we in de wakkere staat van onze geest verschillende hersengolven met verschillende frequenties zien die opkomen en gaan. Deze hersentrillingen tezamen geven een complexe mentale activiteit weer. De verschillende frequenties stemmen overeen met een scala aan verschillende functies. Deze trillingen zijn ook verschillend wat betreft de gebieden in de hersenen waar ze plaats vinden. We kunnen alpha trillingen in bijvoorbeeld de cortex vinden en gamma trillingen in een ander gebied.  Bij de ervaren meditatoren maken de gamma trillingen een veel prominenter onderdeel uit van hun hersenactiviteit dan bij de controlegroep. De gamma trillingen waren het sterkst bij Mingyur. Verder was het contrast tussen de ervaren meditatoren en de controlegroep enorm. De ervaren meditatoren hadden een 25x grotere amplitude in hun gamma trillingen in hun basis staat van zijn dan de controle groep.

We kunnen alleen maar gissen wat voor staat van bewustzijn dit is. Het lijkt erop dat ervaren meditatoren als Mingyur een continue staat van geest hebben die open en vol gewaarzijn is gedurende hun dagelijkse leven, niet alleen maar als ze mediteren. De ervaren meditatoren beschreven hun ervaringen zelf als een ruimte en uitgestrektheid in hun ervaringen. Het lijkt dat hun zintuigen wijd open stonden voor het volle rijke panorama van hun ervaringen. 

Ervaringen vanuit traditie

Deze ervaringen zijn terug te vinden in verschillende Tibetaanse teksten. Zo beschrijft een tekst uit de 14^e eeuw het als volgt: 

“… een toestand van louter transparant gewaarzijn;
Zonder inspanning en bijzonder levendig, een staat van ontspannen wijsheid zonder solide grond;
Vrij van fixatie en kristal helder, een staat van geest zonder het geringste referentiepunt.
Ruime lege helderheid, een staat van geest wijd open en onbegrensd;
De zintuigen bevrijd …’

De toestand in de hersenen die hier ontdekt werd was meer dan ongewoon. In geen enkel laboratorium waren deze gamma trillingen, die eerder minuten duurden dan flitsen van seconden, ooit eerder gezien. Bovendien waren de trillingen in overeenstemming met de verschillende gebieden in de hersenen. 

Later bleek dat deze gamma trillingen ook plaats vonden tijdens de slaap van ervaren meditatoren. Dat onderzoek betrof vipashyana meditatoren die elk minstens 10.000 uur gemediteerd hadden. Bij hen duurden de gamma trillingen voort tijdens de diepe slaap. Ook dat was iets dat nog nooit eerder was gezien: een kwaliteit van gewaarzijn dat aanwezig was gedurende zowel de dag als de nacht.  

Conclusie

Een eerste samenvatting was dat de patronen van de gamma trillingen bij de ervaren meditatoren zeer verschilden van hoe deze trillingen normaliter alleen heel kort voorkomen en alleen in een geïsoleerde hersenactiviteit. Hier was sprake van een zeer verhoogde activiteit, onafhankelijk van een specifieke mentale handeling. Dat was ongehoord. Kennelijk was er sprake van een grote invloed van langdurige meditatie ervaringen op de hersenen. Sterker: het ging hier om een veranderde eigenschap van de hersenen. 

Dit is een redelijk vrije bewerking van een stukje uit het boek ‘From Altered Traits: What Science Reveals About How Meditation Changes Your Mind, Brain, and Body van Daniel Goleman en Richard Davidson. Het boek is gepubliceerd bij Avery, an imprint of Penguin Publishing Group, a division of Penguin Random House LLC.

Zie ook: https://www.dharma-lotus.nl/wiki/index.php?title=Meditatie_(hersengolven)