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冥想可以被定义为一种旨在提高个人心理能力(如注意力和情绪自我调节)的精神训练方法。许多研究表明,正念干预有助于减少各种心理问题和身体障碍,包括慢性疼痛、压力、焦虑、抑郁复发和饮食紊乱等。在过去几十年中,正念冥想这种精神训练方法越来越受到神经科学的关注,国内外相继开展了许多对正念冥想的神经科学研究。近年来在神经科学领域,对冥想的研究主要用到三种生物医学工程技术:功能磁共振(f MRI)、事件相关电位(ERPs)、脑电图(EEG)。对正念冥想的f MRI研究,目前在不同正念冥想类型导致的神经机制差异方面,未有系统的考察和一致的结论;而目前已发表的基于激活似然估计(ALE)方法的冥想f MRI研究的多中心分析,则因所用分析工具存在统计方法实现上的缺陷,导致结果可靠性方面存在问题,尚需进一步考察。在冥想的ERPs研究领域,由于独立研究存在实验设计、测量方法及统计等系统误差,各独立研究的结果在可靠性和适用性方面也有待更高层次的多中心分析,以得到新的以及更可靠的结论。就冥想的EEG研究而言,大多研究只考察EEG的θ和α波,频段单一,尚未有研究对EEG信号所有频段进行综合探究。鉴于上述情况,为探究冥想的认知神经科学机制,考虑到f MRI高空间分辨率和EEG高时间分辨率的特点,我们拟从f MRI、ERPs和EEG三个方面,分别研究正念冥想涉及的功能脑区、正念冥想神经活动时间进程和正念冥想下的神经振荡模式。1.区分不同冥想类型对其f MRI研究进行激活似然估计方法的多中心分析,利用基于坐标分析的ALE方法,整合大量的脑成像研究结果,通过统计分析得到稳定的脑激活区域。2.用大平均方法对多个研究发表的ERPs数据进行多中心分析。作为上述f MRI研究的补充验证,f MRI研究得到的激活脑区,大部分与注意执行控制和工作记忆的检索相关,基于大平均方法的ERPs研究分析可以在注意相关的ERPs成分上进行总结验证,得到一致可靠的结果和推论。3.用深度学习方法对参加正念减压训练被试的静息态和冥想态下的头皮EEG信号进行分类,并将与分类有关的EEG信号的所有频段特征可视化,探究冥想状态和静息状态在所有脑电频段的差异。基于激活似然估计方法的f MRI多中心分析表明,集中注意冥想和开放式感知冥想神经机制存在差异,不同类型的冥想会导致不同脑区激活,集中注意冥想主要激活了注意、认知控制和工作记忆相关脑区,而开放式感知冥想激活了心理活动、空间定向相关脑区,以及和分散注意相关的脑区。大平均方法对ERPs研究统计分析发现,冥想者的P3b成分振幅、N2、N1和ERN振幅显著高于控制组,表明冥想者在目标刺激条件下,注意力参与升高;P3a和P2振幅显著低于控制组,表明冥想者对无关刺激的忽略和注意力资源降低,这很好的验证了冥想者有更好的注意执行控制能力,可以根据意愿控制自己的专注程度。正念减压训练(MBSR)数据模式分类结果表明,正念训练确实根据训练时长和状态影响被试的脑电活动,使其达到清晰可分类的结果,并且在每一频段都提取到明显特征。