Study of the electroencephalographic correlates of mind wandering and meditation

par Claire Braboszcz

Thèse de doctorat en Neurosciences, comportement et cognition

Sous la direction de Arnaud Delorme.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Étude des corrélats électroencéphalographiques de la dérive attentionnelle et de la méditation


  • Résumé

    Si l'on essaye de concentrer notre attention sur un objet physique ou mental donné, on s'aperçoit vite qu'elle ne peut pas rester indéfiniment fixée sur l'objet en question mais se ré-oriente rapidement vers d'autres pensées ou sensations, un phénomène appelé dérive attentionnelle. Fait intéressant, les anciennes traditions de pratiques de méditation ont développé une grande variété de méthodes visant à développer la prise de conscience des épisodes de dérive attentionnelle et à entraîner l'esprit à rester concentré. Il est important de souligner que la connaissance du contenu de l'attention est une information qui est personnelle au sujet et qui ne peut être évaluée qu'à l'aide de méthode prennant en compte la perspective à la première personne. Au cours de ma thèse, j'ai étudié à la fois la dérive attentionnelle et les états de méditation dans un effort pour mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau quand quelqu'un médite. Quelle que soit la tradition de méditation, les dérives attentionnelles sont omniprésentes pendant la méditation. Ce sujet constitue donc un point de départ idéal pour l'étude de la méditation. Ce phénomène de dérive attentionnelle n'est pas unique à la méditation mais est présent dès qu'une personne se concentre sur une tâche à l'exclusion de toute autre. En utilisant un protocole nouveau, nous montrons que les épisodes de dérive attentionnelle sont accompagnés par une amplitude accrue des basses fréquences EEG 1-3Hz delta et 4-7Hz theta ainsi qu'une réduction du traitement sensoriel pré-attentif, comme le montre l'analyse de potentiels évoqués. Ces résultats indiquent que la dérive attentionnelle est associée à un niveau réduit de vigilance, similaire aux premiers stades de la somnolence. Ceci est cohérent avec certains textes bouddhistes sur la méditation, qui représentent la dérive attentionelle comme un état de sommeil par rapport aux périodes où l'esprit est concentré. Puis, nous avons réalisé une étude comparative de l'activité EEG au cours de la méditation pour tenter de déterminer l'origine des résultats divergents de la littérature. Nous avons enregistré l'activité spontanée EEG de 3 groupes de méditants de 3 différentes traditions de méditation et d'un groupe de non-méditants en utilisant le même protocole. Nous avons montré que tous les groupes de méditants avaient une amplitude de fréquence gamma 60-110Hz plus élevée par rapport aux contrôles pendant la méditation, indiquant peut-être des processus attentionnels différents chez les méditants. Aucune différence n'a été trouvée entre l'état mental contrôle et l'état méditatif chez les méditants, ce qui suggère que les modifications dues à la pratique longue de la méditation sont plus robustes que les effets de l'état mental de méditation par rapport à un état contrôle. Dans l'ensemble, notre étude souligne la nécessité de mieux définir ce que pourrait être le meilleur état de contrôle mental pour la méditation. Au cours de ce travail j'ai également exploré les méthodologies pour recueillir des informations subjectives pertinentes. Notre travail apporte de nouvelles perspectives pour l'étude la conscience humaine, mais la route reste longue avant que nous ne comprenions parfaitement les mécanismes sous-jacents de notre vie intérieure.


  • Résumé

    Trying to focus our attention on any given physical or mental object, we soon realize it cannot be kept indefinitely focused and soon drifts towards other thoughts or sensations, a phenomenon called mind wandering. Interestingly, ancient traditions of meditation practices have developed a large variety of methods aiming at developing the awareness of mind wandering episodes and training the mind to remain focused. It is important to point out that the knowledge of the focus of attention is a type of information that is private to the subject and that can only be assessed using methods that take into account first-person perspectives. During my thesis, I studied both the mind wandering and the meditation mental states in an effort to better understand what is happening in the brain when someone meditates. First, regardless of the meditation tradition, mind wandering is ever present during meditation and it seemed like an ideal starting point for studying meditation. It is also a phenomenon that is not unique to meditation and is present whenever a person attempts to focus. Using a novel EEG protocol, we show that mind wandering episodes are accompanied by increased amplitude at low frequencies in the delta (1-3Hz) and theta (4-7Hz) frequency bands as well as a reduction of pre-attentive sensory processing as shown by the analysis event-related potentials. These results indicate that mind wandering is associated with a lower vigilance level, resembling early stages of drowsiness. These results are consistent with some Buddhist texts on meditation, in which mind wandering is considered to be a state of relative sleep where the mind is not aware. Then, we realized a comparative study of EEG activity during meditation to attempt to sort out the origin of the divergent results found in the literature. We recorded the spontaneous EEG activity of 3 groups of meditators from 3 different meditation traditions in addition to a non-meditator group using the same protocol and equipment. We showed that all groups of meditators had higher 60-110Hz gamma amplitude when compared to the controls during meditation, possibly indicating different attentional processes in meditators. No differences were found between the mental control state and the meditative state in meditators, suggesting that we were observing trait rather than state effects of meditation. Overall, our study emphasizes the need to better define what could be the best control mental state for meditation. During this work, I also explored the methodologies allowing the collection of accurate subjective data. Our work brings new data in the field of consciousness, mind wandering and meditation study, but the road will be long before we fully understand the mechanisms underlying our inner life.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (198 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.175-198

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0074
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.