《由脑α波所定义的两种气功态》 作者／李嗣涔　国立台湾大学工学院电机系 　　　张杨全　国立台湾大学医学院神经科 　　我们测量了气功师父在练气时脑α波振幅之变化，由此发现了两种不同 的气功态。第一种状态脑α波之尖峰功率大幅降低，我们定义为「入定态」 。第二种状态刚好相反，脑α波之尖峰功率大幅增加，定义为「共振态」。 另外从实验数据推论：中国传统道家在开始练功时是处在「共振态」，但是 在练到高深境界以後，进入「入定态」，而佛教禅宗的「坐禅」则从修练开 始就在练「入定态」。 关键词：脑波、α波、气功。 前言 　　气功科学化的重要课题之一，就是去了解一个人在练气功的过程中，身 体到底发生了什麽变化，比如心跳与呼吸的次数、血压、血流量、身体的温 度、脑电波、心电图等等，是不是与平时不练功时有着相当大的而且是系统 化的不同。若能藉由这些生理指标的测试，而能确实证明人体是处於一种既 非「清醒」，也非「睡眠」的状态，则我们就可以如同钱学森所建议的一样 [1] ，定义练气功时身体的状态为「气功态」。当然气功态可能有很多种， 它所表达的意义只是说人体可能有很多可以存活的状态，「清醒」与「睡眠 」只是两种一般人天天都会经历的境界，而其他状态则要靠一些修练的方法 才能达到。 　　练气功的方法有千百种，但粗分下来可约略分为两大类，一种为道家及 佛教密宗的练气[2] ，也就是练习「气集丹田」、「气走任督二脉」以及「 气行大小周天」等境界，比较着重於打通人体的经络系统。另一种为佛教禅 宗的静坐，也就是「入定」的工夫，在静坐中利用数息、观想等方法逐渐摒 除脑中杂念，而达到「空」的境界，另外在印度及西方也有瑜珈（yoga）及 超觉静坐（transcendental meditation）类似气功的修练方法。 　　近年来，中国大陆、台湾以及西方的研究者已成功地把脑电波分析功率 频谱的方法运用到气功，瑜珈和超觉静坐 [3-13]。根据这些文献的记载 [3-8]，当气功师父练气时，大脑枕部及顶部之「α波」（8到13 Hz的脑波） 振幅会大幅的增加，并由脑枕部逐渐扩散到脑的其他部位，它是脑内电气活 动在生理状况改变时所出现的一种现象。但是在众多的练功法之间其α波到 底有什麽相同或相异之点，是本论文所要探讨的主题。 材料与方法 一、研究对象 　　我们一共邀请11位气功师父参与研究，其中道家文始派者有1人，一般 练气者5人，梅花门者有3人，龙门丹道者有1人及佛教密宗者1人。 　　为探求修练程度是否为大脑α波变化之重要因素，我们亦邀请在同一位 禅宗师父门下修练之7位同修接受测试，作为比较，这些同修之修练时间为4 个月到4年。对照组则为21位完全没有修练过任何气功之普通人。 二、记录方法 　　所使用的脑波仪为日本光电公司制OEE-7102型，可将每 10秒取得之脑波 信号做傅立叶转换，并直接将其功率频谱以印表机印出。由於此机型只有两 个频道，共五个电极（一个为接地），因此我们选择将传统脑波测试中脑右半 球的O2及C4两点信号送入第一频道，脑左半球的O1及C3两点信号送入第二频道 ，接地电极则贴在前额上端。所印出的脑波频谱则右左并列，每一条线代表10 秒钟之数据。 　　在实验过程中，练过气功的师父均先闭眼静坐3到5分钟，不练功，以取得 其闭眼後两分钟内，脑波频谱尖峰功率的平均值P0-2，然後再开始以本门功法 练功5到10分钟。我们则各取练功後0至2分钟及2至4分钟内脑波频谱尖峰功率 的平均值（P2-4及P4-6）与没有练功前之P0-2比较，取得百分率的变化，即 （P2-4-P0-4）／P0-2×100％，（P4 -6-P0-2）／P0-2×100％，再做统计分析 看脑波功率之增加或降低是否有统计上的显着性。而一般没有练过气功的人， 则请其闭眼静坐6分钟以上，量其脑波之变化。以闭眼後0至2分钟内脑波频谱尖 峰功率的平均值P0-2当做基准，而计算在闭眼後2至4分钟及4至6分钟之平均值 P2-4及P4 -6之变化的百分率，并与练功者做一比较。 三、统计分析 　　由於练功者大脑α波振幅变化之分布多非高斯分布，所以我们采用 Mann-Whitney法来检验有关相对数据之异同关系[14]。 结果 普通人之α波尖峰功率的变化 　　表一列出21位未练功之普通人，闭眼後6分钟内，大脑左右两半球α波尖峰 功率之变化平均值及范围。表中数字之α波功率虽有变动，但经Mann-Whitney法 检後发现此项变动不具统计学上有意义之差异。相对时段内左右两半球之功率变 动亦无有意义之差异。 　　根据α波功率增减情形，我们将练功时之气功态分为两大类，功率明显减少 者，称为「入定态」，而增加者为「共振态」。 入定态 　　属於这一类之练功者有11人，来自道家文始派、龙门丹道、道家某派、佛教 密宗及禅宗同一门派学生7人。前三位高段师父练功时，α波振幅呈现明显之下降 ，其程度可达70％以上。但下降程度并不一致，为56％至76％之间，即使同一门 派亦不尽相同。图一到图四显示的就是前四种门派师父练功时，脑波之变化。图 一A及B显示的是道家文始派的高段师父在练「内金丹功」前後脑波的变化情形， 在图A中师父闭眼後一直在说话以避免进入练功的状态，此时脑α波频率在10 Hz 附近振幅佷大，最高时约在75μV 左右。但在停止连续的说话，并闭眼後，如图 一B所示，脑α波振幅仅有20μV左右，并在不到一分钟後完全消失不见。在整个 10分钟的练功过程中，α波受到明显的抑制，只有在少数几个瞬间会有α波反弹 而出的现象，但振幅不大并且很快的又受到抑制而消失。在整个练功过程中，师 父并间歇性的告诉我们，「气」在他身体内之运行位置。 　　图二显示的是道家龙门丹道的师父练功时，脑α波功率频谱的变化，很明显 的是在练功以前，师父的脑α波非常复杂，有很多个波峰，但是一开始练功，则 α波明显受到抑制，但偶然会有一个单一的波峰出现，其振幅并不比练功前要高 ，但显示大脑电气活动进入比较有秩序的状态。尤其在师父将气提到头顶「气转 百会穴」时，一个单一的 α波突然冲出，表示大脑电气活动有秩序的程度更为 提高。但是等到师父停止运功的瞬间，脑波又回到练功前的混乱状态。 　　图三显示的是另一位道家师父以「放空」的方法，即摒除脑中杂念的方法来 练功时，脑中α波功率频谱的变化，很明显的是整个闭眼练功的过程中α波振幅 都很小，甚至到消失的地步与图一B很相似，在4分钟的练功过程中，也观察到有 α波反弹而出的现象。 　　图四显示的是另一位佛教密宗的师父，在打坐过程中，脑α波功率频谱的变 化情形。很显然的是当师父刚刚闭眼的时候，脑α波功率很小，振幅约在10μV左 右，频谱也不单纯，但在开始练功约2分40秒後，脑右半球α波平均功率突然增加 4倍以上，但脑左半球α波变化不大。约在3 分半钟以後，脑左半球α波消失不见 进入「入定态」。在同时脑右半球α波的数据上，虽然显示仍有α波存在，但事 实上α波也已被抑制。这是由於脑波机OEE-7102型在展示数据时，若下一个10秒之 α波功率小於前一个10秒之功率，则它完全重覆展示前10秒之波型，只是基准线（ 零振幅线）向上位移1毫米（mm）而已。因此当我们看到α波功率频谱波形不变， 而只是基准线向上移，则知道α波振幅很小，甚至已消失。大约在4分钟时，脑左右 半球α波均出现反弹现象，左半球的很小，右半球的很大，但瞬间又消失了。这种 特徵与道家高段师父（图一B及二）练功过程几乎一样。由於密宗师父练功过程脑 波之变化比较特殊，我们只取前三位高段师父练功前後脑α波之变化百分比，与21 位没有练过气功的人比较，如表二所示。从表中可以发现，师父不论左右半球α波 振幅在练功後4分钟内均呈现有意义的下降。 　　图五显示禅宗同修7位学生中一位修练得较好的受试者，在闭眼後及入定过程中 脑α波功率频谱的变化。很显然的是与前面几位高段师父相比较，他对α波的抑制 能力还不够好，在整个入定的12分钟内，只有约1分钟的时间可以把α波整个去掉。 我们把这7位同修，闭眼後0至2分钟内的功率尖峰平均做为基准P0-2，再用开始入定 後0到2分钟及2到4分钟内的功率尖峰平均值（P2-4及P4-6）求变化的百分率，来与 没有练过功的人做统计性的比较，如表三所示。其练功时，大脑α波变动情形。从 表中可发现同修者练功开始後两分钟内，不论左右半球之α波功率皆呈现有意义之 下降（P＜0.0005），但2分钟後则与普通人无明显差异。 共振态 　　道家与佛教密宗的练功，一开始是要练气的，也就是「打通任督二脉」，「气 走大小周天」的功夫。属於这一类之练功者有7人，来自一般练气者、道家梅花门及 佛教密宗。练功时α波振幅呈现明显之上升，其程度可达100％以上。图六至图八是 道家师父练气时，脑α波功率频谱变化情形。图六显示的是道家师父以「放松」方 式来练功的情形。在开始练功2分钟後，脑左右半球之α波功率均突然增加到2.5倍 以上，并在整个练功过程中，振幅均远大於不练功前闭眼静坐之情形。这种情形尤 以脑右半球为明显。 　　图七显示的是道家师父「气行大周天」之情形，很显然的是在开始练功不到1分 钟，脑左半球α波功率大幅增加2 倍，并在整个练功过程中均保持持续增加的状态 。脑右半球α波也有大幅增加，但不若左半球那样明显。 　　图八显示的是道家梅花门的师父练功时，脑α波功率频谱的变化，在开始练功 不到1分钟，不论左右半球脑α波的功率就突然增加到2倍以上，进入α波的「共振 态」。我们也选7位练气的师父与前面所述一样，量其练功前後脑α波功率变化的 百分比，再与21位没有练过气的人做比较，如表四所示。在开始练气前两分钟内， 练气的师父脑右半球α波之功率增加有意义之（P＜0.0005），但左半球尚未明显差 异。但在2到4分钟内，练气师父脑左右半球 α波功率之增加均呈现出统计上的显着 性（P＜0.001）。 讨论 　　普通人大脑α波之真正来源，仍未有定论。最有可能的说法是来自大脑後区皮 质，但接受视丘的调节，而有所改变。普通人在静止放松闭眼时，α波最为明显； 张眼、心算、思考、听觉或体觉刺激之下，α波则会被抑制，振幅大为减少。高度 警觉时，α波会遭受压抑，振幅及出现机率降低，甚至可能被低幅之β波所取代。 　　近三十年来，有一些学者投入如何控制α波的研究。所谓以α波生物回馈法（ alpha biofeedback method）[11] 达到放松自己的目的，即是其中一种临床应用。 超觉静坐修练者练功时[12,13]，其α波振幅有的增强，有的减弱，甚至消失，而代 之以θ波。Kasamatsa及Hirai两人，则报告佛教禅宗练功时，有α波振幅增高之现 象。事实上，这些α波振幅变化，只是反映着一个人警醒程度而已，并不能说那一 种α波变动对人的健康较有好处。 　　普通人嗜睡时，α波出现时段会减少，振幅会下降，因此我们无法全面否定属 於大脑α波尖峰功率降低之入定型气功态只是练功者昏昏嗜睡状态所引起的α波变 化而已。但是从图一及图二道家两位师父一边练内丹功法，一边间歇性的说话告诉 我们「气」走到了身体那一部位的事实来看，至少他们是处於清醒状态，而脑α波 仍然受到强烈的抑制，并有反弹而出之现象。另外从本研究中，对21位普通α波振 幅变动之观察中可得知，6分钟α波内平均振幅并未明显下降，可见本研究中为时 不长之记录过程，并未使受测者进入嗜睡状态。因之，推断修练者亦未进入嗜睡状 态。再者，即使这一类修练者确因嗜睡，导致α波振幅下降，也能代表他们之气功 态与共振型气功态完全不同。 　　在对入定型气功态师父所做的实验中，禅宗同修七位学生的脑α波振幅在练功 後2分钟内呈有意义之下降，但2分钟後则与一普通人无明显差异，这种现象可以解 释如下： 7位练坐禅的同修，由於功夫还不够深，因此虽然在一开始时，对脑α波 可以达到稍微抑制之地步，而显出比一般强，但时间一久，α波反弹而就显不出优 越性了。当然对图一到图三所显示的三位高段师父而言，其对α波功率之抑制，在 入定4分钟内是极为显着的。 　　入定型修练者运功时讲究思路放空，摒弃杂念，以达到「入定」状态。为摒弃 杂念则使用所谓的「法门」来压到随时兴起的「随机念头」。例如默念「阿弥陀佛 」来压制脑海中之其他念头。练到最高境界，连「法门」也无需使用，也无杂念产 生。若以精神生理学观点来看，这种摒弃杂念需集中精神於「法门」，所以并非真 正地停止所有的有意识性思考，亦非完全放松，因此α波振幅自应下降。修练到最 高境界，连「法门」也不需要，完全「入定」，毫无杂念。修练到此种境界时，回 冲所得之α波是否与清醒期之α波，在神经生理上之实质意义相同，尚待日後更进 一步的监别区分。至於α波之压抑现象之真正生理意义，亦需进一步之研究。 　　大脑皮质之电气活动会因内在或外来之各型各类别刺激，引起电位改变。临床 上常用间歇性闪光刺激作为脑电图检查之一种特殊手段。当闪光刺激频率接近或等 於原有之 α波频率时，则最容易引起高振幅的闪光跟随反应。此时在一般频谱分 析上，并无法分辨清楚α波及此种闪光跟随反应，但见原有之α波波频段之振幅功 率大幅增加而已。在以前的刺激法实验中[9]，我们以接近或等於原有α波频率的重 复性、闪光、诵念、或默念作为刺激方法，有一些未曾练过气功的一般人身上，诱 导出气的产生，并证实出此时频谱分析仪上的α波功率大为增加，这种循环刺激过 程引起α波功率增加，我们定义为共振态。我们推测：共振态之气功修练者於运功 时能使体内组织脉管发生适当的协调，产生有规律性、循环性、且接近α波频率的 内在性刺激，进而诱导出大脑皮质α波的共振。 　　道家及佛教密宗在练功过程中都是先练气，打通任督二脉，气行大小周天，气 在体内运行，似乎就是在培养体内组织脉管间的适当协调能力，而诱导α波之共振 态。如果练气修练能进入更高深之「采药结丹」阶段，则体内之气不再运行，会自 动停止[15]，而「共振态」也随之消失。图四就是一位佛教密宗师父练功时，左侧 大脑半球先进入「共振态」α波振幅大为增加，一段时间後共振态消失， α波振 幅明显下降，转为被压抑之状态，此时与入定态之气功修练并无两样。我们因之推 测：两种气功态之修练者，修练过程中α波振幅变化虽有不同，但这段皆以α波压 抑为主之「入定态」为终极境界，两者殊途同归。 　　当然气功态应该不只是「共振态」及「入定态」两种，还应该有其他状态，只 是我们所用的生理指标只有脑α波之振幅变化，因此只能做这两种粗略的分类。若 能加入其他生理指标如血流量、血压、呼吸、肌电等参数，我们相信可以把气功态 分类得更为完整。 志谢 　我们要感谢台大医院神经科洪满惠、谢碧璇两位在脑波实验上的协助。另外我也 要感谢气功师父李凤山、赖镇远、黄英哲、湛湘泉四位先生，财政部关政司王德槐 司长及中国禅学会的同修，以及方中杰、叶金砡及阮晓萍三位同学之协助，使我们 能顺利测量气功态脑波之变化及分析其数据。 参考资料 1.钱学森，开展人体科学之基础研究，自然杂志 4:483～488,1981。 2.南怀瑾，道家密宗与东方神秘学，老古文化事业公司，台北，pp,1～48,1990。 3.梅磊等，气功功能态脑波研究，自然杂志4:662,1982。 4.孙福立等，气功入静过程中自发脑电波功率谱及相关函数的分析，心理学报4:422, 1984。 5.张健洲等，用统计脑拓朴图系统对气功状态下的脑电图研究，中国生物医学工程学 报6:12,1986。 6.何庆年等，气功功能态时脑电的等电位统计图分析，东方气功4:30,1986。 7.胡森岐等，练放松功过程中脑电功率谱的变化，中华气功4:17,1985。 8.牛欣，刘国隆，气功外气效应的脑电波分析，中国医药学报4:11～14,1989。 9.李嗣涔，以刺激法导引气感法之产生，台湾大学工程学刊46:117～125,1989。 10.李嗣涔，气功态及气功外气之红外线频谱，台湾大学工程学刊49:97～108,1990。 11.Banqnet JP. 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