Neural synchronization during guided mindfulness meditation : and potential biases due do caffeine

Abstract

Research suggests that mindfulness improves our mood, increases positive feelings, and reduces anxiety, emotional reactivity, and fatigue. Experienced meditators seem to achieve larger neural synchronization as opposed to novice meditators. It is also known that there are caffeine-dependent decreases in alpha and theta power on EEG recordings. The effects of meditation on brain connectivity have been widely investigated, while effects of caffeine on meditation-induced brain connectivity changes have so far been disregarded. The known inhibiting and enhancing effects of caffeine make it crucial to examine its impact on synchronization achieved during meditation. This study attempted to examine whether experienced meditators achieve larger neural synchronization and how caffeine affects the achieved synchronization.EEG synchronization in the theta (5-7Hz) and alpha (8-12Hz) band at rest and during meditation was investigated in 41 participants, which were grouped by novice experience (N=23) and experienced (N=18). For statistical analysis, a general linear model was used which showed a significant main effect of the factor frequency. Tendencies for a greater synchronization in experienced meditators across regions during meditation were not significant. Also, consumption of caffeine less than 4 hours prior to participation showed no significant effects.Despite the lack of statistically significant results, tendencies were found in line with prior research that experienced meditators do achieve higher synchrony in the frontoparietal network. It was also found that tendencies consuming caffeine up to 4 hours prior to participation might lead to larger synchronization during meditation.The small sample size and poor distinction between the two experience groups, as well as uncontrolled amount of caffeine limit the power of the study and potentially detectable effects. It is nevertheless recommendable to take into account caffeine consumption prior to meditation in future studies investigating the neural correlates of meditation.

Rannsóknir benda til þess að núvitund bæti skap okkar, eykur jákvæðar tilfinningar og dregur úr kvíða, tilfinningalegum viðbrögðum og þreytu. Sýnt hefur verið fram á að reyndir hugleiðendur ná hærri taugasamstillingu en óreyndir hugleiðendur. Þekkt er að koffín getur valdið lækkunum á alfa og theta krafti á heilalínuriti. Áhrif hugleiðslu á heilakerfið hefur verið mikið rannsakað, en áhrif koffíns á heilakerfið undir hugleiðslu verið lítið verið rannsakað. Vegna þekktra hamlandi og örvandi virkni koffíns er mikilvægt að skoða hver þau áhrif eru á taugasamstillingu heilans meðan á hugleiðslu stendur. Þessi rannsókn skoðar hvort reyndir hugleiðendur nái í raun hærri taugasamstillingu á meðan hugleiðslu stendur ásamt því að skoða áhrif koffíns á taugasamstillingu, óháð reynslu.Skoðuð var taugasamstilling theta (5-7Hz) og alfa (8-12Hz) í hvíld og við hugleiðslu á EEG heilalínuriti hjá 41 þátttakanda. Þátttakendur voru flokkaðir í tvö flokka eftir reynslu, annarsvegar óvanir hugleiðendur (n=23) og hinsvegar reyndir hugleiðendur (n=18). Notað var almennt línulegt líkan (GLM) við tölfræðigreiningu sem sýndi fram á marktæk meginhrif í þættinum tíðni (alfa og theta).Tilhneiging til hærri samhæfingu hjá reyndum hugleiðendum á milli heilasvæða meðan á hugleiðslu stóð var ekki tölfræðilega marktæk. Einnig sýndu niðurstöður fram á að neysla koffíns, 4 klukkustundum eða minna, fyrir þátttöku hafði engin marktæk áhrif.Þrátt fyrir tölfræðilega ómarktækan mun fengust sambærilegar niðurstöður í taugasamstillingu og fyrri rannsóknir um að reyndir hugleiðendur nái meiri samstillingu í ennis- og hvirfilblaði. Einnig fundust vísbendingar um að neysla koffíns allt að 4 klukkustundum fyrir þátttöku gæri leitt til meiri taugasamstillingar við hugleiðslu.Lítið úrtak, lélegur greinamunur á reynsluhópum og að innbyrt magn koffíns var ekki skráð, takmarka styrk rannsóknarinnar og hugsanlega greinanleg áhrif. Engu að síður er mælst með því að alltaf sé tekið tillit til koffínneyslu fyrir hugleiðslu í framtíðarransóknum sem rannsaka taugafylgni hugleiðslu.Lykilorð: Heilalínurit (EEG), Taugasamhæfing, Núvitundar hugleiðsla, Alfa virkni, Theta virkni, Koffín.