研究人員在威斯康星大學麥迪遜分校發現，在冥想期間，禪宗佛教僧侶表現出一種非凡的腦電波同步現象，稱為伽瑪同步——這種模式越來越多地與強大的大腦功能和我們稱之為“心智”的活動綜合相關聯。
腦電波是由神經元之間傳遞資訊時產生的極低電壓產生的。大多數有意識的活動會產生13到30赫茲（即每秒週期數）的貝塔波。更強烈的伽瑪波（30到60甚至90赫茲）通常標誌著複雜的運算，如記憶儲存和高度集中注意力。
威斯康星大學的研究對10位長期佛教修行者和8位接受過輕度冥想訓練的大學生對照組進行了腦電圖（EEG）檢測。在冥想時，僧侶們產生的伽瑪波振幅極高，並具有長程伽瑪同步——來自不同大腦區域的波幾乎同步，就像許多跳繩精確地一起轉動。同步也持續了非常長的時間。學生的伽瑪波遠沒有那麼強烈或協調。
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這樣的結果不僅僅意味著精神上的和諧；它們反映了原本分散的神經元群體的協調。伽瑪同步隨著一個人集中注意力或準備移動而增加。而缺乏同步則表明精神活動不協調，例如精神分裂症。最後，越來越多的理論提出，伽瑪同步有助於將大腦的許多感覺和認知操作結合成意識的奇蹟。
這個假設當然與僧侶的伽瑪讀數相符，似乎證實禪宗冥想產生的不是放鬆，而是一種強烈而平靜的注意力。訓練有素的音樂家在聽音樂時也表現出卓越的伽瑪同步——這是另一種平靜但高度集中的形式。