Neuroobrazowanie
Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) jest kolejną wysoce wykorzystywaną metodologią do badania zmian stanu w medytujących mózgach. fMRI wykrywa subtelne wzrosty przepływu krwi do obszarów mózgu o wyższej aktywności metabolicznej. W ten sposób te obszary zwiększonej aktywności metabolicznej wskazują, które regiony mózgu są aktualnie używane do przetwarzania wszelkich prezentowanych bodźców. W przeciwieństwie do EEG, zaletą fMRI jest jego rozdzielczość przestrzenna, z możliwością tworzenia szczegółowych map przestrzennych aktywności mózgu. Cierpi jednak z powodu rozdzielczości czasowej i nie może mierzyć aktywności progresywnej, jak EEG, z dużą szczegółowością.
Odkrycia topograficzne
Jako stosunkowo nowa technologia, fMRI dopiero od niedawna jest wykorzystywana do oceny zmian stanu mózgu podczas medytacji. Ostatnie badania wykazały zwiększoną aktywność w przedniej korze zakrętu obręczy, korze czołowej i korze przedczołowej, szczególnie w grzbietowym przyśrodkowym obszarze przedczołowym podczas medytacji Vipassana. Podobnie wykazano, że obszary kory zakrętu obręczy i kory czołowej mają zwiększoną aktywność podczas medytacji Zen. W obu badaniach komentuje się możliwość, że wyniki te mogą wskazywać na pewien stan podwyższonej dobrowolnej kontroli nad uwagą podczas medytacji mindfulness. Prace przeglądowe Cahn i Chiesa stwierdzają, że wyniki te wskazują na spójność wpływu medytacji na te rejony mózgu, powołując się na wiele innych badań obejmujących inne dyscypliny medytacyjne, ale wspominają o potrzebie dalszych badań z lepszymi kontrolami.
Badanie na temat medytacji i emocji
Przegląd dokonany przez Cahna odnotowuje również ustalenia opisujące podwyższony stan emocjonalny medytujących. Bardziej złożone badanie, przeprowadzone w 2008 roku przez Lutz i in. skupiło się na reakcji emocjonalnej podczas medytacji. Badanie to polegało na stworzeniu stanu „medytacji współczucia” przez początkujących i doświadczonych medytujących i testowaniu reakcji medytujących na emocjonalnie naładowane dźwięki. Wyniki fMRI wskazały na zwiększoną aktywność w korze zakrętu obręczy, ale także w amygdali, złączu skroniowo-ciemieniowym i prawym tylnym górnym bruździe skroniowym w odpowiedzi na emocjonalne dźwięki. Autorzy tego badania uważają, że wskazuje to na większą wrażliwość na ekspresję emocjonalną i pozytywne emocje ze względu na aktywowane obwody neuronalne.