Thèse Année : 2022

Neurocomputational mechanisms of meditative practice : investigating an intensive mindfulness meditation retreat within a predictive processing Bayesian framework

Mécanismes neurocomputationnels de la pratique méditative : étude d'une retraite intensive de méditation de pleine conscience dans le cadre Bayésien du traitement prédictif

Résumé

The idea of meditation as a scientific tool to understand the “embodied mind” was initially suggested by neuroscientist Francisco Varela and his collaborators in a ground-breaking publication in 1991. Thirty years later, a growing amount of scientific evidence confirms that meditation can have beneficial impacts on the body and mind. Despite encouraging physiological and psychological models, a general understanding of the mechanisms at play during meditative practices, grounded in neurosciences, is still lacking. Additionally, the comprehension of human cognition based on the predictive processing theory, and its cerebral implementation, could offer a unifying explanation for processes as diverse as perception, attention, learning, and action. Founded on Bayesian statistics, this theory models the brain as an “inference organ” which simultaneously predicts and constrains, proactively, the sensations the organism receives from both its own body and the outer world, with the main purpose of maintaining itself in a viable state. The primary objective of this PhD was to elucidate, within this theoretical framework, some of the neuronal and computational mechanisms of different meditative practices. Our general hypothesis is that the regulation of attention and emotions by meditation is associated with an adjustment of the brain's predictive processes. The degrees of confidence in the validity of predictions and sensations, among other factors, would be differently altered, leading to more malleable and adaptive cognitive priors. This transformation of the way of approaching mental experience as well as external influences, may explain the proven psychotherapeutic effects of mindfulness meditation to cope with depressive relapse, anxiety, chronic pain or addictions.

L'étude de la méditation comme outil scientifique pour comprendre « l'inscription corporelle de l'esprit » a été initialement proposée par le neuroscientifique Francisco Varela et ses collaborateurs dans un ouvrage pionnier en 1991. Trente ans plus tard, un nombre croissant des preuves scientifiques confirme que la pratique de la méditation peut avoir un impact bénéfique sur le corps et l’esprit. Pourtant, et malgré des modèles physiologiques et psychologiques prometteurs, une compréhension générale des mécanismes associés aux pratiques méditatives, ancrée dans les neurosciences, fait toujours défaut. En parallèle, la caractérisation de la cognition humaine par la théorie du traitement prédictif (predictive processing) et son implémentation cérébrale, laisse entrevoir une explication unifiée de processus aussi divers que la perception, l'action, l'attention et l'apprentissage. Basée sur des principes de statistiques Bayésiennes, cette théorie envisage le cerveau comme un « organe d'inférence » qui à la fois prédit et contraint, de manière proactive, les sensations que l’organisme reçoit de son corps et du monde extérieur avec pour impératif principal de maintenir les constantes vitales propres à chaque être vivant. L'objectif principal de ce doctorat a été d'élucider certains des principes neuronaux et computationnels de différentes pratiques méditatives en utilisant ce cadre théorique. Notre hypothèse générale est que la régulation par la méditation de l'attention et des émotions, est associée à un ajustement des mécanismes prédictifs du cerveau. Entre autres, les degrés de confiance dans la validité des prédictions et des sensations seraient différemment altérés, aboutissant à des a priori cognitifs plus malléables et adaptatifs. Cette transformation de la façon d’appréhender aussi bien l’expérience mentale que le monde extérieur, pourrait expliquer les effets psychothérapeutiques démontrés de la méditation de pleine conscience pour faire face à la rechute en dépression, à l’anxiété, aux douleurs chroniques ou encore aux addictions.

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Citer

Arnaud Poublan-Couzardot. Neurocomputational mechanisms of meditative practice : investigating an intensive mindfulness meditation retreat within a predictive processing Bayesian framework. Neuroscience. Université de Lyon, 2022. English. ⟨NNT : 2022LYSE1110⟩. ⟨tel-04213136⟩
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