Published November 12, 2021 | Version v1
Publication Open

Effects of Meditation on Structural Changes of the Brain in Patients With Mild Cognitive Impairment or Alzheimer's Disease Dementia

Creators

  • 1. International Institute of Information Technology, Hyderabad
  • 2. University of Calcutta
  • 3. Apollo Gleneagles Hospitals
  • 4. Jadavpur University
  • 5. Saha Institute of Nuclear Physics

Description

Previous cross-sectional studies reported positive effects of meditation on the brain areas related to attention and executive function in the healthy elderly population. Effects of long-term regular meditation in persons with mild cognitive impairment (MCI) and Alzheimer's disease dementia (AD) have rarely been studied. In this study, we explored changes in cortical thickness and gray matter volume in meditation-naïve persons with MCI or mild AD after long-term meditation intervention. MCI or mild AD patients underwent detailed clinical and neuropsychological assessment and were assigned into meditation or non-meditation groups. High resolution T1-weighted magnetic resonance images (MRI) were acquired at baseline and after 6 months. Longitudinal symmetrized percentage changes (SPC) in cortical thickness and gray matter volume were estimated. Left caudal middle frontal, left rostral middle frontal, left superior parietal, right lateral orbitofrontal, and right superior frontal cortices showed changes in both cortical thickness and gray matter volume; the left paracentral cortex showed changes in cortical thickness; the left lateral occipital, left superior frontal, left banks of the superior temporal sulcus (bankssts), and left medial orbitofrontal cortices showed changes in gray matter volume. All these areas exhibited significantly higher SPC values in meditators as compared to non-meditators. Conversely, the left lateral occipital, and right posterior cingulate cortices showed significantly lower SPC values for cortical thickness in the meditators. In hippocampal subfields analysis, we observed significantly higher SPC in gray matter volume of the left CA1, molecular layer HP, and CA3 with a trend for increased gray matter volume in most other areas. No significant changes were found for the hippocampal subfields in the right hemisphere. Analysis of the subcortical structures revealed significantly increased volume in the right thalamus in the meditation group. The results of the study point out that long-term meditation practice in persons with MCI or mild AD leads to salutary changes in cortical thickness and gray matter volumes. Most of these changes were observed in the brain areas related to executive control and memory that are prominently at risk in neurodegenerative diseases.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أفادت الدراسات المقطعية السابقة عن آثار إيجابية للتأمل على مناطق الدماغ المتعلقة بالانتباه والوظيفة التنفيذية لدى السكان المسنين الأصحاء. نادراً ما تمت دراسة آثار التأمل المنتظم على المدى الطويل لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف (MCI) وخرف مرض الزهايمر (AD). في هذه الدراسة، استكشفنا التغيرات في سمك القشرة وحجم المادة الرمادية لدى الأشخاص الساذجين في التأمل الذين يعانون من MCI أو مرض الزهايمر الخفيف بعد تدخل التأمل على المدى الطويل. خضع مرضى MCI أو MILD AD لتقييم سريري ونفسي عصبي مفصل وتم تعيينهم في مجموعات التأمل أو غير التأمل. تم الحصول على صور رنين مغناطيسي مرجحة T1 عالية الدقة (MRI) عند خط الأساس وبعد 6 أشهر. تم تقدير التغيرات المئوية المتماثلة الطولية (SPC) في سمك القشرة وحجم المادة الرمادية. أظهرت القشرة المخية الأمامية الوسطى الذيلية اليسرى، والجبهة الوسطى المنقارية اليسرى، والجدارية العلوية اليسرى، والقشرة المخية الأمامية الجانبية اليمنى، والقشرة المخية الأمامية العلوية اليمنى تغيرات في كل من السماكة القشرية وحجم المادة الرمادية ؛ وأظهرت القشرة المخية الوسطى اليسرى تغيرات في السماكة القشرية ؛ وأظهرت القشرة المخية القذالية الجانبية اليسرى، والجبهة العلوية اليسرى، والضفاف اليسرى للتلم الصدغي العلوي (بانكستس)، والقشرة المخية الأمامية الحجاجية الإنسية اليسرى تغيرات في حجم المادة الرمادية. أظهرت كل هذه المجالات قيم SPC أعلى بكثير في المتأملين مقارنة بغير المتأملين. على العكس من ذلك، أظهرت القشرة القذالية الوحشية اليسرى، والقشرة الحزامية الخلفية اليمنى قيم SPC أقل بكثير للسمك القشري في المتأملين. في تحليل الحقول الفرعية للحصين، لاحظنا ارتفاعًا ملحوظًا في SPC في حجم المادة الرمادية في CA1 الأيسر، والطبقة الجزيئية HP، و CA3 مع وجود اتجاه لزيادة حجم المادة الرمادية في معظم المناطق الأخرى. لم يتم العثور على تغييرات كبيرة في الحقول الفرعية للحصين في نصف الكرة الأيمن. كشف تحليل الهياكل تحت القشرية عن زيادة كبيرة في حجم المهاد الأيمن في مجموعة التأمل. تشير نتائج الدراسة إلى أن ممارسة التأمل على المدى الطويل لدى الأشخاص الذين يعانون من MCI أو MILD AD تؤدي إلى تغييرات مفيدة في سمك القشرة وأحجام المادة الرمادية. ولوحظت معظم هذه التغيرات في مناطق الدماغ المتعلقة بالسيطرة التنفيذية والذاكرة المعرضة بشكل بارز لخطر الإصابة بالأمراض التنكسية العصبية.

Translated Description (French)

Des études transversales antérieures ont rapporté des effets positifs de la méditation sur les zones du cerveau liées à l'attention et à la fonction exécutive chez la population âgée en bonne santé. Les effets de la méditation régulière à long terme chez les personnes atteintes de déficience cognitive légère (DCL) et de démence de la maladie d'Alzheimer (MA) ont rarement été étudiés. Dans cette étude, nous avons exploré les changements dans l'épaisseur corticale et le volume de matière grise chez des personnes naïves de méditation atteintes de MCI ou de MA légère après une intervention de méditation à long terme. Les patients atteints de MCI ou de MA légère ont fait l'objet d'une évaluation clinique et neuropsychologique détaillée et ont été affectés à des groupes de méditation ou de non-méditation. Des images par résonance magnétique (IRM) à haute résolution pondérée en T1 ont été acquises au départ et après 6 mois. Les variations longitudinales symétriques en pourcentage (SPC) de l'épaisseur corticale et du volume de matière grise ont été estimées. Les cortex frontal moyen caudal gauche, frontal moyen rostral gauche, pariétal supérieur gauche, orbitofrontal latéral droit et frontal supérieur droit ont montré des changements dans l'épaisseur corticale et le volume de matière grise ; le cortex paracentral gauche a montré des changements dans l'épaisseur corticale ; l'occipital latéral gauche, frontal supérieur gauche, les rives gauches du sillon temporal supérieur (bankssts) et les cortex orbitofrontal médial gauche ont montré des changements dans le volume de matière grise. Tous ces domaines présentaient des valeurs de RCP significativement plus élevées chez les méditants que chez les non-méditants. Inversement, les cortex occipital latéral gauche et cingulaire postérieur droit ont montré des valeurs de RCP significativement plus faibles pour l'épaisseur corticale chez les méditants. Dans l'analyse des sous-champs de l'hippocampe, nous avons observé une SPC significativement plus élevée dans le volume de matière grise du CA1 gauche, de la couche moléculaire HP et du CA3, avec une tendance à l'augmentation du volume de matière grise dans la plupart des autres zones. Aucun changement significatif n'a été trouvé pour les sous-champs de l'hippocampe dans l'hémisphère droit. L'analyse des structures sous-corticales a révélé une augmentation significative du volume dans le thalamus droit dans le groupe de méditation. Les résultats de l'étude soulignent que la pratique de la méditation à long terme chez les personnes atteintes de MCI ou de DA légère entraîne des changements salutaires dans l'épaisseur corticale et les volumes de matière grise. La plupart de ces changements ont été observés dans les zones du cerveau liées au contrôle exécutif et à la mémoire qui sont particulièrement à risque dans les maladies neurodégénératives.

Translated Description (Spanish)

Estudios transversales previos informaron efectos positivos de la meditación en las áreas cerebrales relacionadas con la atención y la función ejecutiva en la población de edad avanzada sana. Rara vez se han estudiado los efectos de la meditación regular a largo plazo en personas con deterioro cognitivo leve (DCL) y demencia por enfermedad de Alzheimer (EA). En este estudio, exploramos los cambios en el grosor cortical y el volumen de materia gris en personas sin experiencia en meditación con DCL o DA leve después de una intervención de meditación a largo plazo. Los pacientes con DCL o EA leve se sometieron a una evaluación clínica y neuropsicológica detallada y se asignaron a grupos de meditación o no meditación. Se adquirieron imágenes de resonancia magnética (IRM) ponderadas en T1 de alta resolución al inicio del estudio y después de 6 meses. Se estimaron los cambios porcentuales simétricos longitudinales (SPC) en el espesor cortical y el volumen de materia gris. Las cortezas frontal media caudal izquierda, frontal media rostral izquierda, parietal superior izquierda, orbitofrontal lateral derecha y frontal superior derecha mostraron cambios tanto en el grosor cortical como en el volumen de materia gris; la corteza paracentral izquierda mostró cambios en el grosor cortical; las orillas occipital lateral izquierda, frontal superior izquierda, izquierda del surco temporal superior (bankssts) y las cortezas orbitofrontales medias izquierdas mostraron cambios en el volumen de materia gris. Todas estas áreas mostraron valores de SPC significativamente más altos en los meditadores en comparación con los no meditadores. Por el contrario, las cortezas occipital lateral izquierda y cingulada posterior derecha mostraron valores de SPC significativamente más bajos para el grosor cortical en los meditadores. En el análisis de subcampos del hipocampo, observamos un SPC significativamente mayor en el volumen de materia gris de la CA1 izquierda, la capa molecular HP y la CA3 con una tendencia a un mayor volumen de materia gris en la mayoría de las otras áreas. No se encontraron cambios significativos para los subcampos del hipocampo en el hemisferio derecho. El análisis de las estructuras subcorticales reveló un volumen significativamente mayor en el tálamo derecho en el grupo de meditación. Los resultados del estudio señalan que la práctica de meditación a largo plazo en personas con DCL o EA leve conduce a cambios saludables en el grosor cortical y los volúmenes de materia gris. La mayoría de estos cambios se observaron en las áreas cerebrales relacionadas con el control ejecutivo y la memoria que tienen un riesgo destacado en las enfermedades neurodegenerativas.

Files

pdf.pdf

Files (5.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ad4ca21403f4fc80107f8e9553d69861
5.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار التأمل على التغيرات الهيكلية في الدماغ لدى المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف أو خرف مرض الزهايمر
Translated title (French)
Effets de la méditation sur les changements structurels du cerveau chez les patients atteints de déficience cognitive légère ou de démence de la maladie d'Alzheimer
Translated title (Spanish)
Efectos de la meditación sobre los cambios estructurales del cerebro en pacientes con deterioro cognitivo leve o demencia de la enfermedad de Alzheimer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3212227146
DOI
10.3389/fnhum.2021.728993

Is supplement to
https://openalex.org/W4281625392 (Other)
https://openalex.org/W3197362046 (Other)
https://openalex.org/W3160445140 (Other)
https://openalex.org/W2987339752 (Other)
https://openalex.org/W2492478752 (Other)
https://openalex.org/W2143285014 (Other)
https://openalex.org/W2114319021 (Other)
https://openalex.org/W2074957274 (Other)
https://openalex.org/W2055472307 (Other)
https://openalex.org/W1993454323 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1968399875
  • https://openalex.org/W1991952617
  • https://openalex.org/W1997963226
  • https://openalex.org/W2004284881
  • https://openalex.org/W2019370496
  • https://openalex.org/W2034657030
  • https://openalex.org/W2045758998
  • https://openalex.org/W2046024437
  • https://openalex.org/W2050462207
  • https://openalex.org/W2055345898
  • https://openalex.org/W2055649795
  • https://openalex.org/W2065338300
  • https://openalex.org/W2081978353
  • https://openalex.org/W2083484236
  • https://openalex.org/W2083956595
  • https://openalex.org/W2085529033
  • https://openalex.org/W2086596601
  • https://openalex.org/W2091931051
  • https://openalex.org/W2096955942
  • https://openalex.org/W2098513294
  • https://openalex.org/W2099815098
  • https://openalex.org/W2101135654
  • https://openalex.org/W2105086806
  • https://openalex.org/W2113708991
  • https://openalex.org/W2114046308
  • https://openalex.org/W2116658855
  • https://openalex.org/W2120751033
  • https://openalex.org/W2125868297
  • https://openalex.org/W2129624700
  • https://openalex.org/W2131442963
  • https://openalex.org/W2132842417
  • https://openalex.org/W2137554996
  • https://openalex.org/W2139765609
  • https://openalex.org/W2139886607
  • https://openalex.org/W2143285014
  • https://openalex.org/W2144241704
  • https://openalex.org/W2146873141
  • https://openalex.org/W2151137320
  • https://openalex.org/W2155963684
  • https://openalex.org/W2158766477
  • https://openalex.org/W2164417323
  • https://openalex.org/W2165758561
  • https://openalex.org/W2165936262
  • https://openalex.org/W2168283580
  • https://openalex.org/W2195552207
  • https://openalex.org/W2235880414
  • https://openalex.org/W2290167541
  • https://openalex.org/W2307885823
  • https://openalex.org/W2526035417
  • https://openalex.org/W2556057138
  • https://openalex.org/W2562454835
  • https://openalex.org/W2569798719
  • https://openalex.org/W2576468419
  • https://openalex.org/W2582524520
  • https://openalex.org/W2741242481
  • https://openalex.org/W2749151171
  • https://openalex.org/W2772706179
  • https://openalex.org/W2789987427
  • https://openalex.org/W2798054687
  • https://openalex.org/W2900605225
  • https://openalex.org/W2937611713
  • https://openalex.org/W2937824874
  • https://openalex.org/W2962099677
  • https://openalex.org/W2997955891
  • https://openalex.org/W3023888046
  • https://openalex.org/W3049522708
  • https://openalex.org/W3089789894
  • https://openalex.org/W3093158055
  • https://openalex.org/W3123105685
  • https://openalex.org/W4244882456
  • https://openalex.org/W655089533