Zmiany cech mózgu zaobserwowano również w badaniach neuroobrazowych, najczęściej z wykorzystaniem fMRI. W metaanalizie 21 badań neuroobrazowych stwierdzono, że osiem regionów mózgu jest konsekwentnie zmienionych, w tym obszary kluczowe dla meta-świadomości (kora czołowa/Brodmann area 10), zewnątrz- i między-świadomości ciała (kora czuciowa i kora wyspowa), konsolidacji i rekonsolidacji pamięci (hipokamp), regulacji siebie i emocji (przednia kora zakrętu obręczy i kora oczodołowa) oraz komunikacji wewnątrz- i międzypółkulowej (powięź podłużna górna; Corpus Callosum) Zmiany te były wyróżnione przez wzrost gęstości regionów istoty szarej i ścieżek istoty białej w mózgach osób, które medytują w porównaniu do osób, które nie medytują. Spośród wszystkich obszarów, w których odnotowano zmiany, większą liczbę zmian strukturalnych stwierdzono w lewej półkuli.
Istnieją również dowody sugerujące, że medytacja odgrywa rolę ochronną przed naturalnym zmniejszeniem objętości istoty szarej związanym ze starzeniem się. W jednym z badań znaleziono dowody na to, że medytujący Zen doświadczyli wolniejszego związanego z wiekiem tempa spadku objętości istoty szarej mózgu w putamenie, który odgrywa rolę w uczeniu się, elastyczności poznawczej i przetwarzaniu uwagi.
Wykazano również, że osoby długotrwale praktykujące medytację mają większą tolerancję na ból. Efekt ten został skorelowany ze zmienioną funkcją i strukturą kory somatosensorycznej oraz zwiększoną zdolnością do rozłączania regionów w mózgu związanych z poznawczą oceną bólu (przednia kora zakrętu obręczy i grzbietowo-boczna kora przedczołowa).
Zmiany stanu mózgu stwierdzone u medytujących znajdują się prawie wyłącznie w korach wykonawczych i asocjacyjnych wyższego rzędu. Potwierdza to tezę, że medytacja zwiększa samoregulację i uważność. W ostatnich badaniach sprawdzono również, jak te zmiany mogą zmienić funkcjonalność i łączność sieci trybu domyślnego, która jest hipotezą sieci regionów mózgu, które są aktywne, gdy osoba jest zaangażowana w zadania wewnętrzne, takie jak śnienie.
Ważność ustaleń
W metaanalizie przeprowadzonej przez Foxa i wsp. wskazano kilka źródeł stronniczości, które stawiają pod znakiem zapytania ważność badań medytacyjnych wykorzystujących neuroobrazowanie. Fox i wsp. sugerują, że publication bias może prowadzić do nadmiernego raportowania istotnych wyników. Jednak pomimo tego Fox i wsp. znaleźli „spójne różnice w korze przedczołowej i regionach świadomości ciała” w „obszarach kluczowych dla meta-świadomości…, eksteroceptywnej i interoceptywnej świadomości ciała…, konsolidacji i rekonsolidacji pamięci…, regulacji siebie i emocji…, oraz komunikacji wewnątrz- i międzypółkulowej…” i że zmiany były znaczące z „umiarkowaną” globalną medianą wielkości efektu i „spójnymi i średniej wielkości różnicami w strukturze mózgu”.
