Increases in the right dorsolateral prefrontal cortex and decreases the rostral prefrontal cortex activation after-8 weeks of focused attention based mindfulness meditation
Barbara Tomasino, Franco Fabbro
Brain and Cognition 102 (2016) 46–54
www.elsevier.com
He procurado que el nivel del artículo sea para todos los públicos, simplificando o recortando los aspectos más técnicos, el objetivo es que cualquier persona interesada pueda tener una idea bastante aproximada del trabajo de investigación que se realiza en el área de las neurociencias con respecto a la meditación mindfulness.
Resumen del artículo
La meditación de atención plena es una forma de entrenamiento del control de la atención. El entrenamiento ejercita la capacidad de enfocar la atención repetidamente. Hemos abordado los cambios de activación cerebral relacionados con un entrenamiento de 8 semanas de meditación orientada a la atención en una cohorte de sujetos que inicialmente no tenían experiencia. Antes y después del entrenamiento los participantes se sometieron a un experimento fMRI (Functional magnetic resonance imaging, imagen funcional por resonancia magnética), por lo tanto, aunque no fue estrictamente un estudio cruzado (comparando dos grupos, uno que realiza el entrenamiento con otro grupo que no lo realiza) los sujetos servían como su propio control interno.Durante la resonancia fMRI los participantes ejercían la atención enfocada en la respiración y el escaneo del cuerpo y lo comparamos con el estado de descanso. Encontramos un aumento y una disminución de la actividad en diferentes partes de la corteza prefrontal (PFC: PreFrontal Cortex) mediante la comparación del entrenamiento mindfulness (MT: Mindfulness Training) pre y post durante la respiración y el escaneo del cuerpo que se compararon con su propio estado de reposo. En el post-MT (comparado con el pre-MT) la meditación aumentó la activación en el PFC dorsolateral derecho y en el núcleo caudado izquierdo / insula anterior, y provocó una disminución de la activación en el PFC rostral (corteza orbitofrontal) y el área parietal derecha 3b (una de las zonas de Broadman).
Por lo tanto, un breve entrenamiento de atención plena causó mayor activación en las áreas involucradas en el sostenimiento y monitoreo de la atención
(PFC dorsolateral), en consonancia con el objetivo de la atención plena que es ejercitar los mecanismos de atención enfocada, y en la izquierda de la ínsula anterior y núcleo caudado izquierdo, involucrada en la atención y la conciencia corporal, y una disminución de la activación en las zonas que forman parte del "modo por defecto" de la red neural que es consistente con la capacidad entrenada por mindfulness de reducir la denominada mente errante espontánea.
Introducción
La meditación de la atención plena puede ser relacionada con una forma de entrenamiento de la atención (Atención focalizada, FA) y también con la meditación no-concentrativa o de supervisión abierta (OM), (por ejemplo, Cahn & Polich, 2006;Lutz, Slagter, Dunne, y Davidson, 2008). El foco del presente artículo está en el primer tipo de meditación mindfulness, el de atención focalizada. El propósito de la formación en la meditación mindfulness de atención focalizada FA es desarrollar la capacidad de dirigir (enfocar) y mantener la atención hacia el momento presente (Kabat-Zinn, 1990, 1994, 2003, Segal, Williams, & amp; Teasdale, 2002) y requiere el monitoreo del enfoque de la atención, la detección de distracciones, desconectando la atención de la fuente de distracción y volviendo a dirigir la atención hacia el objeto deseado (Lutz et al., 2008). El objetivo final es la observación desapegada de las sensaciones del cuerpo, emociones y pensamientos, que se supone que interrumpe las respuestas automáticas y aumenta la flexibilidad del comportamiento (Bishop et al., 2004). Los ejercicios de entrenamiento FA tratan de mejorar la capacidad de la fijar la atención enfocada continuadamente.
Diferentes son las estrategias de atención enfocada para inducir la atención plena, entre ellas, los participantes, por ejemplo, concentran su atención en la sensación de la respiración que entra en la fosa nasal (ānāpānasati), en diferentes partes del cuerpo (escaneo corporal), o en la observación de cómo los pensamientos, los recuerdos y las fantasías aparecen y desaparecen de la mente (vipassanā)(Kabat-Zinn, 2003). Esta es una habilidad que se puede aprender y desarrollar mediante el entrenamiento. El entrenamiento típico y más conocido es el de la reducción del estrés basada en la atención plena (MBSR) (Kabat - Zinn, 1990). Al igual que otras formas de meditación "insight" (visión interior, o meditación Samatha-Vipassana), mindfulness tiende a activar predominantemente las estructuras cerebrales frontales (Tomasino, Chiesa, & Fabbro, 2014, Tomasino, Fregona, Skrap, & Fabbro, 2012).
Los estudios de neuroimagen ... que abordan directamente el efecto del entrenamiento de meditación, encuentran un aumento de PFC: los meditadores
tienen fuertes activaciones en el PFC medial dorsal en comparación con los grupos de control (Holzel et al., 2007). Algunos autores (Dickenson, Berkman, Arch y Lieberman, 2013) investigaron los mecanismos neuronales implicados en el ejercicio de mindfulness en sujetos que no son meditadores experimentados. Los autores compararon la atención en la respiración con la mente errante. Relativo a la mente errante, la respiración focalizada resultó en una activación en la zona parietal y prefrontal. Los autores sugieren que los mecanismos neuronales de un breve inducción de mindfulness están relacionadas con los procesos de atención en los noveles en meditación.
En el presente estudio se abordó además los cambios en la activación relacionados con un entrenamiento de 8 semanas de atención plena. Nosotros incluimos participantes sin experiencia previa de meditación consciente. A diferencia de Dickenson et al., 2013 antes y después de la formación, se sometieron a un experimento fMRI, por lo tanto sirvieron como su propio control interno. Pedimos a los participantes de hacer el ejercicio atención centrada en la respiración y la exploración corporal durante el escáner fMRI, comparando con el estado de reposo ... nuestro razonamiento fue que deberíamos observar en el pre- y post- cambios en la activación en áreas relacionadas con la atención, el control inhibitorio, la de tareas con eficiencia y la red neural de estado en reposo.
Procedimiento experimental
Se utilizó el siguiente diseño experimental: (T1) sesión de fMRI antes del entrenamiento mindfulness (MT) de 8 semanas; (T2) 2ª sesión post- fMRIdespués de 8 semanas de entrenamiento.
Sujetos
Fueron trece (3 hombres y 10 mujeres), sujetos sanos (rango de edad de 21 a 35 años, media 30,2 ± 4,5 años) que dieron su consentimiento informado para participar en el estudio.
Entrenamiento
Los participantes fueron entrenados en la Mindfulness-Oriented Meditación (MOM) (Campanella, Crescentini, Urgesi, Fabbro, 2014; Crescentini, Urgesi, Campanella, Eleopra, & Fabbro, 2014; Fabbro & Muratori, 2012). La MOM está inspirada en las escuelas de budismo TherAvada p. (Gunaratana, 1995) y en la técnica propuesta por Kabat-Zinn (1990, 2003).
En pocas palabras, el entrenamiento incluyó 3 fases, una parte teórica (30 min), una parte práctica [MOM, 30-Min, dividido en 10 min de cada uno de los ejercicios de meditación '' ānāpānasati "(consistente en desarrollar una atención concentrada
en la respiración que entra y sale de sus ventanas de la nariz), contemplación del cuerpo (consistente en enfocar suavemente la atención en partes del cuerpo y sus componentes individuales y tratando de "sentirse" cada uno de ellos (Gnoli, 2011, Kabat-Zinn, 2006, Segal, Williams, Teasdale, 2006b)), y ''vipassanā '' (que consiste en centrar la atención observando el curso de los pensamientos, emociones, recuerdos, entrando y saliendo de la mente (Naranjo, 2011, Naranjo & Ornestein, 1970)) que se ejerce manteniendo una actitud "separada", no invloucrada, comportándose como un testigo no-juzgante de pensamientos venideros, sentimientos y sensaciones.
Se les pidió realizar sesiones diarias de trabajo personal de media hora deduración a los participantes; un CD que contiene una grabación de 30 minutos de las instrucciones los guió a través de cada uno de los pasos durante su práctica diaria de meditación en casa. Los participantes practicaron la atención plena más de cuatro veces por semana: informaron una dedicación promedio de tres a cuatro días de práctica para cada una de los ocho semanas de formación.
Ejecución del FMRI y paradigma experimental
Se presentaron seis bloques (230 s cada uno) de meditación, alternados con reposo de 90 s. Antes de cada bloque, una instrucción de 40 s de audio informó a los participantes sobre la próxima tarea. Después de cada bloque, una instrucción de 3 s informó a los participantes que la tarea había terminado. En los primeros tres bloques de meditación (ānāpānasati) (230 s cada uno) a los participantes, a través de instrucciones de audio, se les pidió focalizar y mantener su atención en el flujo de aire. En los últimos tres bloques de meditación (escáner corporal) (230 s cada uno) a través de instrucciones de audio, se les pidió que atendieran sobre cada sensación que sentían en cada parte del cuerpo (por ejemplo, hormigueo, sensación de calor, sensaciones de contacto y presión contra el suelo). En los bloques de descanso (90 s cada uno) las instrucciones de audio informaron a los participantes que no se les pediría ninguna tarea, y se les pidió que dejaran de meditar, descansaran y desocuparan sus mentes dejando que cualquier pensamiento, imagen, memoria surgiera libremente.
Análisis de datos
Se utilizaron los programas Matlab (un entorno de programación matemática) y SPM5 (análisis estadístico) en estaciones Linux. Se simuló matemáticamente la la red neural involucrada en cada una de las tareas (Friston, Holmes, et al., 1995, Friston, Frith, Turner, & amp; Frackowiak, 1995).
Cuestionario post-escaneo
Se pidió a los participantes después del escaneado fMRI que describieran su experiencia subjetiva durante las tareas de IRMf respondiendo un cuestionario.
Resultados
Nuestro principal resultado es que el contraste post-MT> pre-MT mostró activaciones significativas en: (i) la circunvolución giro frontal medio derecho, y (ii) en la corteza insular izquierda / caudada izquierda como mustra la figura 1. |
| Fig. 1: Las pequeñas áreas iluminadas son las de activación con mindfulness |
Para comprobar si el tipo de meditación de enfoque de la atención (ānāpānasati o Samatha) sería más plausiblemente mejorada con la atención a la respiración (fosas nasales) en comparación con la exploración corporal (body scan) se realizó un análisis diferencial adicional de esas dos formas de meditación. Se encontró que la activación de la circunvolución giro frontal medio derecho encontrada en el análisis original anterior fue impulsada por la atención enfocada en la respiración (fosas nasales), mientras que no se observó ningún cambio significativo post-pre en el ejercicio de escaneo corporal.
Se encontró una diferencia significativa entre el pre-MT y post-MT para la habilidad de estar atento y una tendencia hacia el incremento de la felicidad. Por otro lado, no se encontró relación entre la sensación subjetiva de estar manteniendo la atención en la tarea y los patrones de activación en el cerebro.
Discusión de los resultados
Se demostró que, entre otras áreas, se activaron partes de la corteza prefrontaly partes de ella fueron desactivadas. Así, se activaron las partes de la
PFC relacionados con los mecanismos de atención, la parte dorsolateral y rostral; además hubo efectos en dos regiones asociadas a la conciencia corporal, en una hubo activación y en la otra desactivación.
Encontramos que el primer cambio inicial provocado por un breve entrenamiento de atención plena en una cohorte de sujetos inicialmente novatos ya puede causar una mayor activación en uno de estos centros, el PFC dorsolateral. Se ha demostrado que el PFC dorsolateral se activa durante las tareas de atención orientadas a objetivos y se cree que contribuye a mantener y supervisar el enfoque de la atención (Hasenkamp et al., 2012, Lutz et al., 2008), así como actualizar la información relevante para la meta cuando cambiamos de paradigmas (Wager, Jonides y Reading, 2004).
Las dos formas de meditación (ānāpā nasati centradas en las fosas nasales y en el escáner corporal) difieren por el aspecto crucial de la atención enfocada, ya que centrarse en las fosas nasales mantiene la atención enfocada en una zona muy estrecha del cuerpo. Hemos encontrado que la activación se ha mejorado en la respiración (fosas nasales) en comparación con el escáner corporal.
La activación dorsolateral de PFC se ha asociado previamente con la atención plena (Brefczynski-Lewis, Lutz, Schaefer, Levinson, & Davidson, 2007) y Hasenkamp et al. Algunos autores (Hasenkamp et al., 2012) argumentaron que la activación de la PFC dorsolateral puede estar relacionada con la memoria de trabajo, o mantener la meta en la mente, para mantener una atención sostenida sobre el objeto focal (Curtis & D'Esposito, 2003; Esposito, 2007) ya que esta área ha sido implicada en "la selección repetitiva de representaciones relevantes o dirección recurrente de atención a esos temas "(D'Esposito, 2007). Curiosamente, nuestros resultados, que muestran que un breve entrenamiento de atención plena en una cohorte de sujetos inicialmente novatos modularon esta área, son consistentes con los resultados que muestran que los meditadores expertos pero con la menor cantidad de práctica mostraron activación en el PFC dorsolateral, mientras que los novatos y expertos con la mayor cantidad de práctica de meditación no lo hicieron (Brefczynski-Lewis et al., 2007), lo que sugiere que en los primeros cambios relacionados con el ejercicio de la atención se relacionan con los cambios en el PFC dorsolateral. Por último, se ha argumentado (Gilbert & Burgess, 2008) que el PFC dorsolateral ha sido relacionado en la manipulación de información que ya no está disponible en nuestro entorno, y en funciones complejas como hacer planes para el futuro.
Las partes que redujeron su actividad en los meditadores son las relacionadas con la red de "modo por defecto" (Raichle et al., 2001). La activación en esa red se ha relacionado con la actividad mental auto-generada espontánea, es decir, corrientes de pensamientos, recuerdos episódicos y viajes mentales en el tiempo (Schacter, Addis & Buckner, 2007). Además, la red de modo por defecto se ha relacionado con el monitoreo de la confiabilidad de la información interna y externa, que a menudo son una fuente de preocupación y ansiedad (Bahrami et al., 2010; Dehaene, 2014). Nuestros resultados confirman otros estudios mostrando que ya los primeros cambios relacionados con el ejercicio de la atención plena en una cohorte inicialmente novata puede causar una reducción en la activación de la PFC orbitofrontal o medial relacionada con el rumiar mental.
El PFC rostral se ha relacionado con habilidades de alto nivel (Gilbert & Burgess, 2008), como combinar dos operaciones cognitivas distintas para realizar una sola tarea, mentalizando que corresponden a la capacidad de intentar inferir lo que otras personas piensan y reflexionar sobre la información que recuperamos de la memoria a largo plazo ("memoria fuente"). Interesante recordar que se ha demostrado que el entrenamiento de meditación puede causar un aumento del volumen de materia gris en el caudado izquierdo (Farb et al., 2013). Autores (Farb et al., 2013) argumentaron que estos cambios podrían estar relacionados con cambios en la dirección de la atención, ya que el núcleo caudado es importante para la dirección habitual de la atención y el comportamiento (McNab y Klingberg, 2008).
La activación del núcleo caudado, que se sabe está involucrada en la regulación del afecto (Delgado, 2007), y parte de la ínsula anterior, que se sabe que está involucrada en las sensaciones de bienestar en el propio cuerpo (Craig, 2009; Picard , Scavarda, & Bartolomei, 2013) puede estar relacionado con las sensaciones de bienestar que a menudo se asocia a la práctica mindfulness.
Como última consideración, especulamos sobre la relevancia clínica de nuestros resultados. Los entrenamientos de Mindfulness se han utilizado en varias enfermedades psiquiátricas tanto en adultos como en niños (Chiesa, Brambilla, & Serretti, 2011). Se ha demostrado que la meditación puede usarse como una ayuda de tratamiento para depresiones resistentes a fármacos (Segal, Williams, y Teasdale, 2006a). Los resultados del presente estudio indican además que, puesto que la atención plena ejerce mecanismos de atención voluntaria, podría ser útil clínicamente también como una ayuda de tratamiento para sujetos con trastornos de atención hiperactiva, ya que se ejerce el enfoque somatosensorial, podría facilitar la aceptación del propio cuerpo haciéndose relevante para las personas con anorexia nerviosa y, por último, puesto que la atención plena tiende a reducir la focalización de la atención en el yo, podría ser muy relevante en el tratamiento de los trastornos relacionados con la ansiedad (Hofmann, Sawyer, Witt, & Oh, 2010; Mitchell, Zylowska, & Kollins, 2015).
Conclusión
Tomados en conjunto, nuestros resultados indican que un entrenamiento de 8 semanas de mindfulness en una cohorte inicialmente sin entrenamiento puede estar relacionado con cambios diferenciales de activación en la corteza frontal. Aunque los participantes antes y después del entrenamiento se sometieron a un experimento de fMRI, por lo que sirvieron como su propio control interno, la limitación del presente estudio es que nos falta una muestra de grupo de control.A pesar de la cohorte de sujetos relativamente limitada (n = 13), fue posible detectar cambios en un área que se sabe que contribuye a mantener y supervisar el foco de atención, es decir, un aumento en el PFC y una disminución en el orbitofrontal o la corteza PFC medial, un área que forma parte de la red "modo por defecto" y que se involucra en la generación espontánea de pensamientos, de forma consistente con la capacidad entrenada por mindfulness de reducir la mente espontánea que vaga sin control.
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