Meditation, Stress og Hjernen - slagelse.dk · • Reduktion af kronisk stress, depression og epilepsi (MBSR & MBCT ... Anti-inflammatory pathway: Acetyl-cholin sørger for at Tumor

Meditation, Stress og HjernenUngekonference: De Ulykkelige Unge, 8-9. Maj, 2012, Slagelse Misbrugscenter

Michael Stubberup, SynerGaia

Peter Vestergaard-Poulsen

Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab

MINDLab

Aarhus UniversitetTuesday, June 12, 2012

Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab/MINDLab

Dansk Neuroforskningscenter, Aarhus Universitet, Aarhus Univ. Hospital

Tuesday, June 12, 2012

Mindfulness i Hjernen

Hjerneplasticitet som effekt af mindfulness træning (el. lign) Kognitiv funktion som følge af mindfulness træning Kardiovaskulære, immunologiske effekter som følge af mindfulness træning Lidt om hjerneplasticitet som følge af mental stress


Storehjernen, lille-hjernen og hjernestammen


Hjerne områder


Grå og hvid substansnerveceller og nervebaner


Grå & Hvid substansnerveceller og nervebaner

Ca 25 milliarder nerveceller…

Hver med ca 10.000 forbindelser til andre nerveceller – et gigantisk neuralt netværk!


HjerneaktivitetATP til ionpumpen


http://multimedia.pol.dk/archive/00407/Druk_g_r_unge_d_rli_407775a.jpg

http://multimedia.pol.dk/archive/00407/Druk_g_r_unge_d_rli_407775a.jpg

Meget lille lager af ilt og ATP i hjernecellerne

Øget forbrug giver øget blodtilførsel (hæmoglobin bærer ilt)

(hjernen er ca 2% af totalvægten – bruger ca 20% af totalenergien)


Frenologi: lokalisering af “hjernefunktioner”Gall 1796

Dr. Gall (eller måske nærmere Dr. Gal ) mente bl.a., at destruktiv adfærd var lokaliseret over ørerne, mens kærlighed til børn fandtes i baghovedet, lige under det område, hvor fædrelandskærligheden befandt sig…


1860s

Lokalisering af funktioner – mere moderne Broca 1861


Motor, Sanse, Hørelse, Syn


Motor-kontrol og sansning


Medial Præfrontal kortex (ventromedial)

Processering af angst/frygt, risiko, beslutninger, ”humørregulation”


Anterior Cingulum

Emotionel bevidsthed, beslutninger, empati,


Limbiske system

Amygdala: Angst, belønning

Hippocampus: Hukommelse, regulation af stresshormon, kontekstafhængig angst

Hypothalamus: Regulation af blodtryk, stresshormoner, hjerte frekvens, sult, tørst, sex lyst og søvn


Hjerne stammennok lille - men uhyre vigtig

• Relæstation for alle sanse og motor-nerver fra/til kroppen

• Regulerer hjerterytme og åndedræt, temperatur o.m.a.

• Regulerer smerte, søvn og bevarelse af bevidstheden (arousal)


Hjerne-Plasticitet


Opmærksomhedstræning forandrer hjernen

Taxi kørsel (Maguire 2000):

Størrelse af Hippocampus afhænger af kørselserfaring (50-400 måneder) i London!

Hippocampus lagrer den rumlige viden vi tillærer os gennem f.eks navigation



Eksamenslæsning (Draganski 2006):

Parietal cortex og Hippocampus får højere tæthed af grå substans efter 3 måneders eksamenslæsning

Parietal cortex er involveret i visuel hukommelse, rumlig opmærksomhed, genkaldelse af hukommelse mm.



Jonglering (Draganski 2006):

Temporal-lappen ændrer sig efter 3 måneders intensiv jonglering og træningsstop

Temporal lappen er involveret i hukommelse af den visuelle del af bevægelser

3 md 6 md


Jonglering – igen!

Strukturelle ændringer kan detekteres med MRI efter kun 7 dage!

Before 1w 2w 3w 2 mo 4 mo

Driemeyer, PLoS One 2008


Hvor hurtig er den strukturelle plasticitet i hjernen så?

Strukturelle ændringer kan detekteres efter kun 7 dage!

Before 1w 2w 3w 2 mo 4 mo


Hvilke effekter er der i hjernen som følge af meditationstræning?

?


Generelle fysiologiske effekter ved meditation

• Hjertefrekvens og blodtryk sænkes• Åndedrætsfrekvens sænkes• Iltoptagelse sænkes m.fl.

Tyder på ændringer i den fundamentale kontrol og regulering

(Åndedrætsøvelse)

Wallace et al. 1970


Emotion

Daglig meditationspraksis

• reducerer angst/nervøsitet ( fra 5 dage x 20 min!)

• reducerer vrede

• reducerer depression

• reducerer træthed

• øger følelsen af ro

Jha AP, Krompinger J, Baime MJ. Mindfulness training modifies subsystems of attention. Cogn Affect Behav Neurosci 2007; 7:109–119.Brefczynski-Lewis JA, Lutz A, Schaefer HS, Levinson DB, Davidson RJ.Neural correlates of attentional expertise in long-term meditation practitioners. Proc Natl Acad Sci U S A 2007; 104:11483–11488.Cahn BR, Polich J. Meditation states and traits: EEG, ERP, and neuroimaging studies. Psychol Bull 2006; 132:180–211.Tang YY, Ma Y, Wang J, Fan Y, Feng S, Lu Q, et al. Short-term meditation training improves attention and self-regulation. Proc Natl Acad Sci U S A 2007; 104:17152–17156.


Klinisk

• Reduktion af kronisk stress i bryst- og prostata-cancer patienter, reduktion af angst-niveau i flere angst-lidelser samt nedsat afhængighed af alkohol og euforiserende stoffer (MBSR)

• Reduktion af kronisk stress, depression og epilepsi (MBSR & MBCT) – måske også ADHD

MBSR: mindfulness stress reductionMBCT: mindfulness based cognitive therapy

L.E. Carlson et al. 2003, J. Kabat-Zinn et al. (1992), K. Witkiewitz et al. 2005


Kognitivt: Informations Processing

Attentional blink:

(Hjernens ”flaskehals”)

Processing af to stimuli der kommer med mindre end ca. ½ sekund efter hinanden


Informations Processing

VIPASSANA meditation

Novice: 20 min dagl. 1 uge

Practioners: 3 måneders retreat

Retreat mediterende har ca. 10% bedre detektion af stimuli end mediterende med én uges praksis

Bedre kontrol af begrænsede hjerne -resourcer

Slagter et al. Plos One Biology, 2007

336 ms 672 ms


Sig farverne så hurtigt du kan!


Rød Blå Grøn Gul

Gul Grøn Blå Rød

Grøn Rød Gul Blå




Rød Blå Grøn Gul

Gul Grøn Blå Rød

Grøn Rød Gul Blå


Mediterende har ca. det halve antal fejl i gennemsnit!

Koncentration i Stroop test6 ugers Mindfulness træning


Koncentration i Stroop test6 ugers Mindfulness træning

HVORFOR?

Kognitive processer der før har været automatiseret kan hurtigere bringes tilbage under

kognitiv kontrol

~

Tidligere automatiske reaktioner kan afbrydes eller undertrykkes (selvobservation)


Koncentrationsevne & Alder

Guys,

I’ve got some good news

and

some bad news…

.. ..eller mere end I nogensinde gerne ville vide om hvordan hjernen kan forandre sig!



The Bad News is:

Putamen (og i øvrigt hele hjernen) skrumper med alderen

Hjerne volumen Koncentrationsevne (att blink)



The Good news is:

Pagnoni et al., Neurobiol. Aging. 2007

Zen mediterende > 3 års erfaring

Hjerne volumen Koncentrationsevne (att blink)


Hvor man går i skoven bliver der en sti ....


Har mediterende anderledes hjerne-anatomi?

20 personer med langvarig meditationspraksis (9 år i gennemsnit)Insight Meditation&15 personer uden meditationspraksis

MR scanning

Spørgsmål: Hvor i hjernen er de to grupper forskellige?

Områder i Insula/Præfrontal kortex tykkere end kontrol: opmærksomhed/introspektion/sensorisk processering

Ups! Igen, tykkelsen mindre med alderen i personer der IKKE mediterer!

Lazar et al. Neuroreport 2005


Har mediterende anderledes hjerne-anatomi?

10 personer med langvarig meditationspraksis (8000-35000 timer)Mindfulness & Dzogchen

&

10 personer uden meditationspraksis

MR scanning

Spørgsmål: Hvor i hjernen er de to grupper forskellige?

Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab, Anatomisk Institut, Institut for Antropologi, Arkæologi og Lingvistik Aarhus Universitet samt Vækstcenteret, Nr. Snede.


Anatomiske forskelle i den grå substans mellem mediterende og ikke-mediterende

Venstre frontallap (sup. frontal gyrus)

Hjernestammen(den forlængede rygmarv)

NeuroReport jan. 2009: “Long-term meditation is associated with increased gray matter density in the brain stem” af Peter Vestergaard-Poulsen, Martijn van Beek, Joshua Skewes, Carsten R. Bjarkam, Michael Stubberup, Jes Bertelsen and Andreas Roepstorff







Introspektion (self-awareness)

Goldberg et al. Neuron, 2006

Venstre frontal lap aktiveres ved introspektion: hvordan har jeg det lige nu?

~

Samme område deaktiveres ved stressfuldt arbejde!!!







Regionen i hjernestammen er interessant !

Den forlængede rygmarv regulerer åndedræts- og hjerterytme, muskler og kirtler i bronkier og tarm system o.m.a. (Autonome system: parasympatisk/sympatisk)

Vagusnervens aktivitet: parasympaticus

Kontrollerer Heart rate Variabiliteten ♥


Generelle fysiologiske effekter ved øget vagus aktivitet

• Hjertefrekvens og blodtryk, åndedrætsfrekvens, iltoptagelse sænkes• lavere kortisol (mindre stress)• vice versa: reduceret vagal tone ved stress!• Bedre koncentrationsevne ved stressfulde stimuli• Forbedret immunsystem

og

• Meditation øger vagus aktiviteten

Souza et al. 2000


Generelle immunologiske effekter ved meditation

• Meditation giver generelt mindre stresshormon i blodet (kortisol) (Walton, Ann NY acad Science, 2004)

• Højere niveau af antistoffer (influenza vaccination) efter 8 ugers mindfulness træning(Davidson, Psychosom med, 2004)

• Meditation reducerer hypersensitivitets respons (Black, S. Br. Med. J. ,1963; Zachariae, R. in Psychoneuroimmunology (eds Ader R., Felten, D. L. & Cohen, N.) 133–160 Academic, San Diego, 2001).

• Meditation praksis (5 dage x 20 min) forbedrer immunsystemet (højere immunoglobulin) og lavere kortisol (Tan et al. PNAS, 2007)


Immunsystem

Den inflammatoriske effekt er vigtig i en lang række autoimmunsygdomme:reumatologiske sygdomme (gigt etc), mange hjerte-kar lidelser, Alzheimers, multiple sklerose, diabetes II og cancer m.fl.

Anti-inflammatory pathway:Acetyl-cholin sørger for at Tumor Necrosis Factor (TNF) ikke dræber vævet (Tracey, Nature 2002)

Organ compartment of the reticuloendothelial system

Kontrol ?


Immunsystem

Vagus aktivitet fra den forlængede rygmarv styrer den!

OBS!Ved injektion af cellegift (endotoxin) døde rotterne – undtagen dem der fik vagal stimulation! Borovikova et al, Nature 2000


Regionen i hjernestammen er MØJ interessant !

Relæstation for de sensoriske signaler fra hele kroppen og op til det meste af hjernen


Meditation som ”anti-stress”-behandling?

?


Mekanisme ved meditation?

Anti-stress mekanisme?

Meditation øger vagus nerve aktivitet

Meditation øger opmærksomheden ved stressfulde stimuli

Meditation reducerer stresshormon i blodet

Højere intro-spektions niveau? Hvordan har jeg det lige nu?

Relæstation mellem krop og hjerne er måske forandret – kan vi så bedre føle vores krop og dermed følelser?

Øget vagus aktivitet øger opmærksomheden ved stressfulde situationer

Automatiske reaktioner kan bedre kontrolleres – meta-bevidsthed? (Stroop)

Bedre immunsystem


Men, hvad sker der med hjernen ved mental stress?


STRESSHippocampus er meget følsom overfor cirkulerende

stresshormoner

Hippocampus


Hoved effekt af mental stress i Hippocampus

Tab af dendritter i Hippocampus CA3 (tab af hukommelse og rumlig læring)

CA3

CA1

DG


21 day restraint stress

control

Basale dendrites

0%

Apical dendrites

≈27 % reduction

Reducerer det neurale netværk:Hippocampus skrumper med stress

+Korttidshukommelsen og indlæringsevne nedsættes

+En lang række patofysiologiske effekter – specielt hjerte-kar sygdomme

Stress ændrer hippocampus


Tæthed af dendritter med MR-scanning21 d. Stress Controls

Vestergaard-Poulsen, Wegener, Nielsen, Bjarkam, Hansen, Blackband and Jespersen. Quantification of dendritic remodeling in the stressed hippocampus by MRI.

PLoS One, 2011

Stress ændrer hippocampus


MRI:

-24 %

Dendrit tæthed efter 21 dage

CA3 Hippocampus

Histology:

-27% Conrad et al., 1999;Galea et al., 1997;Magarinos and McEwen, 1995;McLaughlin et al., 2005;McLaughlin et al., 2007;Watanabe et al., 1992a;Watanabe et al., 1992c;Watanabe et al., 1992b


Amygdala forstørres ved stress! (+ depression)


Amygdala forstørres ved stress! (+ depression)

Roozendaal, Nature Neuroscience 2009


Roozendaal, Nature, 2009

Stress-relaterede strukturelle ændringer sker i forbundne hjerne regioner


Men, hvad sker der med hjernen ved PTSD?


Vietnam veteraner under visning af fotos med krigshandlinger samt lyd

• Lavt blod flow i medial præfrontal kortex

• Ingen aktivitet i Anterior Cingulum!

Aktiveret PTSD reducerer aktivitet medial præfrontal kortex/anterior cingulum

Bremner et al. Biol Psychiatry 1999


Tokyo Sarin Terror aktion

Reduceret grå/hvid substans 9 personer med PTSD i forhold til andre 9 uden PTSD diagnose

PTSD reducerer hjernesubstans i Anterior Cingulum

Abe, Neuroimaging, 2006Tuesday, June 12, 2012

Kan MDMA (ecstasy) stø0e i angstrelaterede sygdomme?

• Oxytycin s+ger ved MDMA – bedre terapeut forhold (+llid/empa+)?

• MDMA reducerer ak+vitet i amygdala/ Ventromedial præfrontal ak+vitet s+ger – forbedre emo+onel regulering/nedsæEe angstrelateret modstand mod terapi?

•Beta Blokkere -‐ nedsæEer kardiovaskulær sympa+sk reak+on -‐ anvendelig som mild medicinsk interven+on?

Johansen, J Psychopharmacology 2009


Højt adrenalin niveau akFverer PTSD

Vietnam Veteraner får angst reak+on ved noradrenalin påvirkning (men ikke i normale). Meget lavere ak+vitet i medial præfrontal kortex end i normale personer

Bremner Arch Gen Psychiatry 1997


Jo mindre Hippocampus jo større følsomhed overfor psykisk truma!- forbindelse til prenatal stress?

Gilbertson, Nature Neuroscience 2010

Hippocampal volumen i én-æggede tvillinger med/uden PTSD


De Somatiske markører ligger i medial præfrontal kortex

Damasio, AR (1994). Descartes’ error emotion, reason and the human brain, New York: Grosset/Putnam. Damasio, A.R., Tranel, D. & Damasio, H. (1991). "Somatic markers and the guidance of behaviour: theory and preliminary testing" (pp. 217-229). In H.S. Levin, H.M. Eisenberg & A.L. Benton (Eds.). Frontal lobe function and dysfunction. New York: Oxford University Press Damasio.A.R. (1996) The Somatic marker hypothesis and the possible functions of the prefrontal cortex

Decision-making og ”The somatic marker theory”:

Beslutninger med høj kompleksitet, høj usikkerhed, uklarheder, og mange alternativer der konflikter kan overbelaste de kognitive processer så de ikke kan producere en entydig beslutning.

Somatiske markører fra alle erfaringer (belønning/straf) ift den relevante situation summer op (altså ubevidst) og producerer en bias på den kognitive beslutningsproces

Ventro-medial præfrontal kortex lagrer sandsynligvis de somatiske markører


PTSD – mulige mekanismer

I truende situationer, sker der en overaktivering af amygdala med den dertil hørende limbiske reaktion fordi de præfrontale områder med højere kognitive funktioner er dysfunktionelle/bliver deaktiveret og derved ikke kan undertrykke en amygdala respons


Udvikling/ behandling af PTSD?

Mindre hippocampus større

PTSD chance

Dysfunktion af medial

præfrontal kortex, anterior

cingulum

Stress reducerende

miljø og mindfulness?

Beta-Blokker nedsætter fysiologisk respons?

HjerneStamme

Plasticitet?

Større amygdala

Nedsat funktionel

konnektivitet mellem ACC og

amygdala

HPA akse: prenatal/neonatal trauma?

Mindre hippocampus i

PTSD

?

Summing upTuesday, June 12, 2012

Stress tests• Billederne på de næste sider bruges til

at finde ud af hvordan du som person kan håndtere stress....

• Jo langsommere billederne bevæger sig jo bedre er du til at håndtere stress.

• Ingen af disse billeder er animerede.





• Billedet til højre har to delfiner• Se på begge delfiner der

hopper ud af vandet• Delfinerne er ens• Et større videnskabeligt

studium viser, at selvom delfinerne er ens, så vil en person under stress se forskelle mellem de to delfiner

• Hvis man finder mange forskelle mellem delfinerne betyder det at personen oplever en voldsom grad af stress og/eller har mén efter druk

Delfin testen


Tak for jeres mindfulness!

30 års meditation + PTSD?


Meditation, Stress og Hjernen - slagelse.dk · • Reduktion af kronisk stress, depression og epilepsi (MBSR & MBCT ... Anti-inflammatory pathway: Acetyl-cholin sørger for at Tumor

Documents