Meditation increases the entropy of brain oscillatory activity

Autores
Martínez Vivot, Rocío; Pallavicini, Carla; Zamberlan, Federico; Vigo, Daniel Eduardo; Tagliazucchi, Enzo
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión aceptada
Descripción
Fil: Martínez Vivot, Rocío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Martínez Vivot, Rocío. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Martínez Vivot, Rocío. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Pallavicini, Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Pallavicini, Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Pallavicini, Carla. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Zamberlan, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Zamberlan, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Vigo, Daniel Eduardo. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Vigo, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Tagliazucchi, Enzo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Tagliazucchi, Enzo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Abstract: We address the hypothesis that the entropy of neural dynamics indexes the intensity and quality of conscious content. Previous work established that serotonergic psychedelics can have a dysregulating effect on brain activity, leading to subjective effects that present a considerable overlap with the phenomenology of certain meditative states. Here we propose that the prolonged practice of meditation results in endogenous increased entropy of brain oscillatory activity. We estimated the entropy of band-specific oscillations during the meditative state of traditions classified as ‘focused attention’ (Himalayan Yoga), ‘open monitoring’ (Vipassana), and ‘open awareness’ (Isha Shoonya Yoga). Among all traditions, Vipassana resulted in the highest entropy increases, predominantly in the alpha and low/high gamma bands. In agreement with previous studies, all meditation traditions increased the global coherence in the gamma band, but also stabilized gamma-range dynamics by lowering the metastability. Finally, machine learning classifiers could successfully generalize between certain pairs of meditation traditions based on the scalp distribution of gamma band entropies. Our results extend previous findings on the spectral changes observed during meditation, showing how long-term practice can lead to the capacity for achieving brain states of high entropy. This constitutes an example of an endogenous, self-induced high entropy state.
Fuente
Postprint de artículo publicado en Neuroscience. 2020, 431
Materia
MEDITACION
ENTROPIA
CEREBRO
ELECTROENCEFALOGRAFIA
NEUROCIENCIA
NEUROFISIOLOGIA
NEUROTRANSMISORES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional (UCA)
Institución
Pontificia Universidad Católica Argentina
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Abstract: We address the hypothesis that the entropy of neural dynamics indexes the intensity and quality of conscious content. Previous work established that serotonergic psychedelics can have a dysregulating effect on brain activity, leading to subjective effects that present a considerable overlap with the phenomenology of certain meditative states. Here we propose that the prolonged practice of meditation results in endogenous increased entropy of brain oscillatory activity. We estimated the entropy of band-specific oscillations during the meditative state of traditions classified as ‘focused attention’ (Himalayan Yoga), ‘open monitoring’ (Vipassana), and ‘open awareness’ (Isha Shoonya Yoga). Among all traditions, Vipassana resulted in the highest entropy increases, predominantly in the alpha and low/high gamma bands. In agreement with previous studies, all meditation traditions increased the global coherence in the gamma band, but also stabilized gamma-range dynamics by lowering the metastability. Finally, machine learning classifiers could successfully generalize between certain pairs of meditation traditions based on the scalp distribution of gamma band entropies. Our results extend previous findings on the spectral changes observed during meditation, showing how long-term practice can lead to the capacity for achieving brain states of high entropy. This constitutes an example of an endogenous, self-induced high entropy state.
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