国家官方基金的正式资助和学术论文的发表是衡量科学性的重要指标。过去 5 年中，美国国立卫生研究所资助了 50 多项有关正念对健康影响的临床研究项目。我国在这一领域启动较晚，近些年国家自然科学基金分别就 “正念疗法的脑默认网络切换机制研究”、 “正念训练干预疼痛感受的心理机制研究”和 “探测潜在抑郁症脆弱者的脑动态模型研究”给予立项资助。中科院心理所国家重点实验室在 2011 年也开启 “正念训练改善焦虑的效果” 的课题研究。与此相对应的，以 “正念”为关键词的学术论文 ( ISI Web of Knowledge database) 也呈现出大幅增长的趋势。在 2003 年，总共有 52 篇以正念为题的文章发表在科学期刊上，到 2012 年，数量已经攀升到 477 篇，2013 年 514篇，2014 年 646 篇。
借助神经科学的实验手段和方法，科学家们已经证明，正念冥想与现代心理学结合后广泛应用于应激相关的生理和心理障碍的治疗，有其客观的分子机制和 (神经) 生物学基础。美国威斯康辛大学情绪神经科学研究室的戴维森 ( Richard Davidson) 博士最早通过头皮安装活动监测传感器等，观察前额叶皮层 PFC 区电流活动与情绪的关系。他通过在头部安装活动监测传感器，观察不同情绪状态下，不同脑区的电流活动情况及其相关性。基于这一发现，戴维森博士发明了 “情绪指数”。在此基础上，戴维森和卡巴金博士进一步拓展研究范围，观察正念对情绪的调节作用。研究发现，正念冥想训练能够降低应激的关键激素皮质醇的水平，改善情绪，全面提高幸福感，而且更为重要的是，伴随着这些变化，大脑的电流活动也在变化着。这说明，正念对大脑具有直接的深刻正面影响。随后该实验室及来自其他实验室的研究，报道正念冥想训练能够降低血压，同时改善认知和记忆，增强心血管、神经和免疫功能，增强注意力，甚至可能会影响基因表型。更为有意思的是，长期 (几年) 的冥想训练不仅可以改变脑电活动，而且可以改变大脑的结构，如可以使负责注意力和综合情绪的大脑皮层变厚，而与恐惧情绪有关的杏仁核变小，活动降低。通过对两组人员 ( 一组对照，一组为接受了 8 周正念冥想训练的) 采用功能磁共振技术进行研究，发现正念冥想可强化脑岛的功能，改变大脑的线路，使情绪调节器更趋于向更积极乐观的方向设定，这一变化在脑岛的皮层部位最为明显。
共情的实验也得出类似结论。志愿者接受两种痛苦体验，一种是自己直接接受疼痛刺激，一种是类似于共情的目睹所爱的人遭受痛苦。通过功能磁共振技术评价不同脑区分别被这两种刺激激活后的活动状态。这些脑区包括双侧前脑岛、喙前扣带皮层、脑干和小脑。结果发现，前脑岛和喙前扣带皮层与共情分数密切相关，后脑岛、次级体感皮层和感觉运动皮层与直接接受痛刺激成正相关。除此之外，短期冥想训练即可改变大脑复杂网络的可塑性。据报道，每天10 分钟的正念训练即可显著提高 GRE 阅读词汇成绩、增强工作记忆能力和认知功能等。冥想训练缓解悲伤激发的相关脑区活动，抑制炎症反应。
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