由腦α波所定義的兩種氣功態(tài)
作者／李嗣涔 國立臺灣大學(xué)工學(xué)院電機(jī)系
張楊全 國立臺灣大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科
我們測量了氣功師父在練氣時腦α波振幅之變化，由此發(fā)現(xiàn)了兩種不同的氣功態(tài)。第一種狀態(tài)腦α波之尖峰功率大幅降低，我們定義為「入定態(tài)」。第二種狀態(tài)剛好相反，腦α波之尖峰功率大幅增加，定義為「共振態(tài)」。另外從實驗數(shù)據(jù)推論：中國傳統(tǒng)道家在開始練功時是處在「共振態(tài)」，但是在練到高深境界以後，進(jìn)入「入定態(tài)」，而fo教禪宗的「坐禪」則從修練開始就在練「入定態(tài)」。
關(guān)鍵詞：腦波、α波、氣功。
前言
氣功科學(xué)化的重要課題之一，就是去了解一個人在練氣功的過程中，身體到底發(fā)生了什麼變化，比如心跳與呼吸的次數(shù)、血壓、血流量、身體的溫度、腦電波、心電圖等等，是不是與平時不練功時有著相當(dāng)大的而且是系統(tǒng)化的不同。若能藉由這些生理指標(biāo)的測試，而能確實證明人體是處於一種既非「清醒」，也非「睡眠」的狀態(tài)，則我們就可以如同錢學(xué)森所建議的一樣[1]，定義練氣功時身體的狀態(tài)為「氣功態(tài)」。當(dāng)然氣功態(tài)可能有很多種，它所表達(dá)的意義只是說人體可能有很多可以存活的狀態(tài)，「清醒」與「睡眠」只是兩種一般人天天都會經(jīng)歷的境界，而其他狀態(tài)則要靠一些修練的方法才能達(dá)到。
練氣功的方法有千百種，但粗分下來可約略分為兩大類，一種為道家及fo教密宗的練氣[2]，也就是練習(xí)「氣集丹田」、「氣走任督二脈」以及「氣行大小週天」等境界，比較著重於打通人體的經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)。另一種為fo教禪宗的靜坐，也就是「入定」的工夫，在靜坐中利用數(shù)息、觀想等方法逐漸摒除腦中雜念，而達(dá)到「空」的境界，另外在印度及西方也有瑜珈（yoga)及超覺靜坐（transcendental meditation)類似氣功的修練方法。
近年來，中國大陸、臺灣以及西方的研究者已成功地把腦電波分析功率頻譜的方法運(yùn)用到氣功，瑜珈和超覺靜坐 [3-13]。根據(jù)這些文獻(xiàn)的記載[3-8]，當(dāng)氣功師父練氣時，大腦枕部及頂部之「α波」（8到13 Hz的腦波)振幅會大幅的增加，並由腦枕部逐漸擴(kuò)散到腦的其他部位，它是腦內(nèi)電氣活動在生理狀況改變時所出現(xiàn)的一種現(xiàn)象。但是在眾多的練功法之間其α波到底有什麼相同或相異之點，是本論文所要探討的主題。
材料與方法
一、研究對象
我們一共邀請11位氣功師父參與研究，其中道家文始派者有1人，一般練氣者5人，
梅花門者有3人，龍門丹道者有1人及fo教密宗者1人。
為探求修練程度是否為大腦α波變化之重要因素，我們亦邀請在同一位禪宗師父門下修練之7位同修接受測試，作為比較，這些同修之修練時間為4個月到4年。對照組則為21位完全沒有修練過任何氣功之普通人。
二、記錄方法
所使用的腦波儀為日本光電公司製OEE-7102型，可將每 10秒取得之腦波信號做傅立葉轉(zhuǎn)換，並直接將其功率頻譜以印表機(jī)印出。由於此機(jī)型只有兩個頻道，共五個電極（一個為接地)，因此我們選擇將傳統(tǒng)腦波測試中腦右半球的O2及C4兩點信號送入第一頻道，腦左半球的O1及C3兩點信號送入第二頻道，接地電極則貼在前額上端。所印出的腦波頻譜則右左並列，每一條線代表10秒鐘之?dāng)?shù)據(jù)。
在實驗過程中，練過氣功的師父均先閉眼靜坐3到5分鐘，不練功，以取得其閉眼後兩分鐘內(nèi)，腦波頻譜尖峰功率的平均值P0-2，然後再開始以本門功法練功5到10分鐘。我們則各取練功後0至2分鐘及2至4分鐘內(nèi)腦波頻譜尖峰功率的平均值（P2-4及P4-6)與沒有練功前之P0-2比較，取得百分率的變化，即（P2-4-P0-4)／P0-2×100％，（P4 -6-P0-2)／P0-2×100％，再做統(tǒng)計分析看腦波功率之增加或降低是否有統(tǒng)計上的顯著性。而一般沒有練過氣功的人，則請其閉眼靜坐6分鐘以上，量其腦波之變化。以閉眼後0至2分鐘內(nèi)腦波頻譜尖峰功率的平均值P0-2當(dāng)做基準(zhǔn)，而計算在閉眼後2至4分鐘及4至6分鐘之平均值P2-4及P4 -6之變化的百分率，並與練功者做一比較。
三、統(tǒng)計分析
由於練功者大腦α波振幅變化之分佈多非高斯分佈，所以我們採用Mann-Whitney法來檢驗有關(guān)相對數(shù)據(jù)之異同關(guān)係[14]。
結(jié)果
普通人之α波尖峰功率的變化
表一列出21位未練功之普通人，閉眼後6分鐘內(nèi)，大腦左右兩半球α波尖峰功率之變化平均值及範(fàn)圍。表中數(shù)字之α波功率雖有變動，但經(jīng)Mann-Whitney法檢後發(fā)現(xiàn)此項變動不具統(tǒng)計學(xué)上有意義之差異。相對時段內(nèi)左右兩半球之功率變動亦無有意義之差異。
根據(jù)α波功率增減情形，我們將練功時之氣功態(tài)分為兩大類，功率明顯減少者，稱為「入定態(tài)」，而增加者為「共振態(tài)」。
入定態(tài)
屬於這一類之練功者有11人，來自道家文始派、龍門丹道、道家某派、fo教密宗及禪宗同一門派學(xué)生7人。前三位高段師父練功時，α波振幅呈現(xiàn)明顯之下降，其程度可達(dá)70％以上。但下降程度並不一致，為56％至76％之間，即使同一門派亦不盡相同。圖一到圖四顯示的就是前四種門派師父練功時，腦波之變化。圖一A及B顯示的是道家文始派的高段師父在練「內(nèi)金丹功」前後腦波的變化情形，在圖A中師父閉眼後一直在說話以避免進(jìn)入練功的狀態(tài)，此時腦α波頻率在10 Hz附近振幅佷大，最高時約在75μV 左右。但在停止連續(xù)的說話，並閉眼後，如圖一B所示，腦α波振幅僅有20μV左右，並在不到一分鐘後完全消失不見。在整個10分鐘的練功過程中，α波受到明顯的抑制，只有在少數(shù)幾個瞬間會有α波反彈而出的現(xiàn)象，但振幅不大並且很快的又受到抑制而消失。在整個練功過程中，師父並間歇性的告訴我們，「氣」在他身體內(nèi)之運(yùn)行位置。
圖二顯示的是道家龍門丹道的師父練功時，腦α波功率頻譜的變化，很明顯的是在練功以前，師父的腦α波非常複雜，有很多個波峰，但是一開始練功，則α波明顯受到抑制，但偶然會有一個單一的波峰出現(xiàn)，其振幅並不比練功前要高，但顯示大腦電氣活動進(jìn)入比較有秩序的狀態(tài)。尤其在師父將氣提到頭頂「氣轉(zhuǎn)百會穴」時，一個單一的 α波突然衝出，表示大腦電氣活動有秩序的程度更為提高。但是等到師父停止運(yùn)功的瞬間，腦波又回到練功前的混亂狀態(tài)。
圖三顯示的是另一位道家?guī)煾敢浴阜趴铡沟姆椒�，即摒除腦中雜念的方法來練功時，腦中α波功率頻譜的變化，很明顯的是整個閉眼練功的過程中α波振幅都很小，甚至到消失的地步與圖一B很相似，在4分鐘的練功過程中，也觀察到有α波反彈而出的現(xiàn)象。
圖四顯示的是另一位fo教密宗的師父，在打坐過程中，腦α波功率頻譜的變化情形。很顯然的是當(dāng)師父剛剛閉眼的時候，腦α波功率很小，振幅約在10μV左右，頻譜也不單純，但在開始練功約2分40秒後，腦右半球α波平均功率突然增加4倍以上，但腦左半球α波變化不大。約在3 分半鐘以後，腦左半球α波消失不見進(jìn)入「入定態(tài)」。在同時腦右半球α波的數(shù)據(jù)上，雖然顯示仍有α波存在，但事實上α波也已被抑制。這是由於腦波機(jī)OEE-7102型在展示數(shù)據(jù)時，若下一個10秒之α波功率小於前一個10秒之功率，則它完全重覆展示前10秒之波型，只是基準(zhǔn)線（零振幅線)向上位移1毫米（mm)而已。因此當(dāng)我們看到α波功率頻譜波形不變，而只是基準(zhǔn)線向上移，則知道α波振幅很小，甚至已消失。大約在4分鐘時，腦左右半球α波均出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，左半球的很小，右半球的很大，但瞬間又消失了。這種特徵與道家高段師父（圖一B及二)練功過程幾乎一樣。由於密宗師父練功過程腦波之變化比較特殊，我們只取前三位高段師父練功前後腦α波之變化百分比，與21位沒有練過氣功的人比較，如表二所示。從表中可以發(fā)現(xiàn)，師父不論左右半球α波振幅在練功後4分鐘內(nèi)均呈現(xiàn)有意義的下降。
圖五顯示禪宗同修7位學(xué)生中一位修練得較好的受試者，在閉眼後及入定過程中腦α波功率頻譜的變化。很顯然的是與前面幾位高段師父相比較，他對α波的抑制能力還不夠好，在整個入定的12分鐘內(nèi)，只有約1分鐘的時間可以把α波整個去掉。我們把這7位同修，閉眼後0至2分鐘內(nèi)的功率尖峰平均做為基準(zhǔn)P0-2，再用開始入定後0到2分鐘及2到4分鐘內(nèi)的功率尖峰平均值（P2-4及P4-6)求變化的百分率，來與沒有練過功的人做統(tǒng)計性的比較，如表三所示。其練功時，大腦α波變動情形。從表中可發(fā)現(xiàn)同修者練功開始後兩分鐘內(nèi)，不論左右半球之α波功率皆呈現(xiàn)有意義之下降（P＜0.0005)，但2分鐘後則與普通人無明顯差異。
共振態(tài)
道家與fo教密宗的練功，一開始是要練氣的，也就是「打通任督二脈」，「氣走大小週天」的功夫。屬於這一類之練功者有7人，來自一般練氣者、道家梅花門及fo教密宗。練功時α波振幅呈現(xiàn)明顯之上升，其程度可達(dá)100％以上。圖六至圖八是道家?guī)煾妇殮鈺r，腦α波功率頻譜變化情形。圖六顯示的是道家?guī)煾敢浴阜朋牎狗绞絹砭毠Φ那樾�。在開始練功2分鐘後，腦左右半球之α波功率均突然增加到2.5倍以上，並在整個練功過程中，振幅均遠(yuǎn)大於不練功前閉眼靜坐之情形。這種情形尤以腦右半球為明顯。
圖七顯示的是道家?guī)煾浮笟庑写筮L天」之情形，很顯然的是在開始練功不到1分鐘，腦左半球α波功率大幅增加2 倍，並在整個練功過程中均保持持續(xù)增加的狀態(tài)。腦右半球α波也有大幅增加，但不若左半球那樣明顯。
圖八顯示的是道家梅花門的師父練功時，腦α波功率頻譜的變化，在開始練功不到1分鐘，不論左右半球腦α波的功率就突然增加到2倍以上，進(jìn)入α波的「共振態(tài)」。我們也選7位練氣的師父與前面所述一樣，量其練功前後腦α波功率變化的百分比，再與21位沒有練過氣的人做比較，如表四所示。在開始練氣前兩分鐘內(nèi)，練氣的師父腦右半球α波之功率增加有意義之（P＜0.0005)，但左半球尚未明顯差異。但在2到4分鐘內(nèi)，練氣師父腦左右半球 α波功率之增加均呈現(xiàn)出統(tǒng)計上的顯著性（P＜0.001)。
討論
普通人大腦α波之真正來源，仍未有定論。最有可能的說法是來自大腦後區(qū)皮質(zhì)，但接受視丘的調(diào)節(jié)，而有所改變。普通人在靜止放鬆閉眼時，α波最為明顯；張眼、心算、思考、聽覺或體覺刺激之下，α波則會被抑制，振幅大為減少。高度警覺時，α波會遭受壓抑，振幅及出現(xiàn)機(jī)率降低，甚至可能被低幅之β波所取代。
近三十年來，有一些學(xué)者投入如何控制α波的研究。所謂以α波生物回饋法（alpha biofeedback method)[11] 達(dá)到放鬆自己的目的，即是其中一種臨床應(yīng)用。超覺靜坐修練者練功時[12,13]，其α波振幅有的增強(qiáng)，有的減弱，甚至消失，而代之以θ波。Kasamatsa及Hirai兩人，則報告fo教禪宗練功時，有α波振幅增高之現(xiàn)象。事實上，這些α波振幅變化，只是反映著一個人警醒程度而已，並不能說那一種α波變動對人的健康較有好處。
普通人
嗜睡時，α波出現(xiàn)時段會減少，振幅會下降，因此我們無法全面否定屬於大腦α波尖峰功率降低之入定型氣功態(tài)只是練功者昏昏嗜睡狀態(tài)所引起的α波變化而已。但是從圖一及圖二道家兩位師父一邊練內(nèi)丹功法，一邊間歇性的說話告訴我們「氣」走到了身體那一部位的事實來看，至少他們是處於清醒狀態(tài)，而腦α波仍然受到強(qiáng)烈的抑制，並有反彈而出之現(xiàn)象。另外從本研究中，對21位普通α波振幅變動之觀察中可得知，6分鐘α波內(nèi)平均振幅並未明顯下降，可見本研究中為時不長之記錄過程，並未使受測者進(jìn)入嗜睡狀態(tài)。因之，推斷修練者亦未進(jìn)入嗜睡狀態(tài)。再者，即使這一類修練者確因嗜睡，導(dǎo)致α波振幅下降，也能代表他們之氣功態(tài)與共振型氣功態(tài)完全不同。
在對入定型氣功態(tài)師父所做的實驗中，禪宗同修七位學(xué)生的腦α波振幅在練功後2分鐘內(nèi)呈有意義之下降，但2分鐘後則與一普通人無明顯差異，這種現(xiàn)象可以解釋如下： 7位練坐禪的同修，由於功夫還不夠深，因此雖然在一開始時，對腦α波可以達(dá)到稍微抑制之地步，而顯出比一般強(qiáng)，但時間一久，α波反彈而就顯不出優(yōu)越性了。當(dāng)然對圖一到圖三所顯示的三位高段師父而言，其對α波功率之抑制，在入定4分鐘內(nèi)是極為顯著的。
入定型修練者運(yùn)功時講究思路放空，摒棄雜念，以達(dá)到「入定」?fàn)顟B(tài)。為摒棄雜念則使用所謂的「法門」來壓到隨時興起的「隨機(jī)念頭」。例如默念「阿彌陀fo」來壓制腦海中之其他念頭。練到最高境界，連「法門」也無需使用，也無雜念產(chǎn)生。若以精神生理學(xué)觀點來看，這種摒棄雜念需集中精神於「法門」，所以並非真正地停止所有的有意識性思考，亦非完全放鬆，因此α波振幅自應(yīng)下降。修練到最高境界，連「法門」也不需要，完全「入定」，毫無雜念。修練到此種境界時，回衝所得之α波是否與清醒期之α波，在神經(jīng)生理上之實質(zhì)意義相同，尚待日後更進(jìn)一步的鑑別區(qū)分。至於α波之壓抑現(xiàn)象之真正生理意義，亦需進(jìn)一步之研究。
大腦皮質(zhì)之電氣活動會因內(nèi)在或外來之各型各類別刺激，引起電位改變。臨床上常用間歇性閃光刺激作為腦電圖檢查之一種特殊手段。當(dāng)閃光刺激頻率接近或等於原有之 α波頻率時，則最容易引起高振幅的閃光跟隨反應(yīng)。此時在一般頻譜分析上，並無法分辨清楚α波及此種閃光跟隨反應(yīng)，但見原有之α波波頻段之振幅功率大幅增加而已。在以前的刺激法實驗中[9]，我們以接近或等於原有α波頻率的重複性、閃光、誦念、或默念作為刺激方法，有一些未曾練過氣功的一般人身上，誘導(dǎo)出氣的產(chǎn)生，並證實出此時頻譜分析儀上的α波功率大為增加，這種循環(huán)刺激過程引起α波功率增加，我們定義為共振態(tài)。我們推測：共振態(tài)之氣功修練者於運(yùn)功時能使體內(nèi)組織脈管發(fā)生適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)，產(chǎn)生有規(guī)律性、循環(huán)性、且接近α波頻率的內(nèi)在性刺激，進(jìn)而誘導(dǎo)出大腦皮質(zhì)α波的共振。
道家及fo教密宗在練功過程中都是先練氣，打通任督二脈，氣行大小週天，氣在體內(nèi)運(yùn)行，似乎就是在培養(yǎng)體內(nèi)組織脈管間的適當(dāng)協(xié)調(diào)能力，而誘導(dǎo)α波之共振態(tài)。如果練氣修練能進(jìn)入更高深之「採藥結(jié)丹」階段，則體內(nèi)之氣不再運(yùn)行，會自動停止[15]，而「共振態(tài)」也隨之消失。圖四就是一位fo教密宗師父練功時，左側(cè)大腦半球先進(jìn)入「共振態(tài)」α波振幅大為增加，一段時間後共振態(tài)消失， α波振幅明顯下降，轉(zhuǎn)為被壓抑之狀態(tài)，此時與入定態(tài)之氣功修練並無兩樣。我們因之推測：兩種氣功態(tài)之修練者，修練過程中α波振幅變化雖有不同，但這段皆以α波壓抑為主之「入定態(tài)」為終極境界，兩者殊途同歸。
當(dāng)然氣功態(tài)應(yīng)該不只是「共振態(tài)」及「入定態(tài)」兩種，還應(yīng)該有其他狀態(tài)，只是我們所用的生理指標(biāo)只有腦α波之振幅變化，因此只能做這兩種粗略的分類。若能加入其他生理指標(biāo)如血流量、血壓、呼吸、肌電等參數(shù)，我們相信可以把氣功態(tài)分類得更為完整。
誌謝
我們要感謝臺大醫(yī)院神經(jīng)科洪滿惠、謝碧璇兩位在腦波實驗上的協(xié)助。另外我也要感謝氣功師父李鳳山、賴鎮(zhèn)遠(yuǎn)、黃英哲、湛湘泉四位先生，財政部關(guān)政司王德槐司長及中國禪學(xué)會的同修，以及方中傑、葉金砡及阮曉萍三位同學(xué)之協(xié)助，使我們能順利測量氣功態(tài)腦波之變化及分析其數(shù)據(jù)。
參考資料
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15.三德槐，中國仙道之究竟，王德槐，臺北，pp. 144～145, 1988。
－－－－－－－－－－－正常腦波有αβδθ四種
α波是頻率每秒8~13次 通常為10赫茲 它是正常成年人腦波的基本節(jié)律,一般是恆定的
但是在放鬆歡愉下會有波峰,氣功態(tài)下也會有明顯波峰
β波是頻率每秒14~25次,這種波與精神緊張或情緒激動有關(guān)
δ波是頻率每秒1~3次,一般成年人熟睡時此波明顯
θ波是頻率每秒4~7次,是少年腦電波主要成分,成年人出現(xiàn)此腦波通常表示精神不正常
α波之所以特別受到重視除了是氣功態(tài)下的普遍現(xiàn)象外
是由於它與舒曼波的關(guān)係
舒曼波是地球-電離層間的極低頻電磁波
其基頻為8~14 赫茲,恰與腦α波相當(dāng)
且舒曼波有日變化
白天(5~17點)變化大
夜間(18~4點)變化小
夏天變化大
冬天變化小
日出時有獨(dú)特的9赫茲波
又舒曼波的8赫茲波,波長四萬公里正好繞地球一周
李嗣涔先生測過兩位先生發(fā)"千里傳音"功時的腦電波恰是8赫茲
氣功高手練入定功則腦α波為零
是真入定
但李嗣涔先生也測過一位先生練功時腦β波在頭頂形成兩個眼
大陸的航天醫(yī)學(xué)工程研究所在1985年10月6日曾對氣功大師"王松齡"做練功時腦波掃描
結(jié)果猶如太極圖
以上請參考
參考資料:
1.北京理工大學(xué)謝煥章教授著"氣功的科學(xué)基礎(chǔ)"
2.臺大校長李嗣涔著"人身極機(jī)密"
3.臺大校長李嗣涔著"難以置信"
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－－－－－－－－－－－好 文章！
