fMRI (जो मस्तिष्क के विभिन्न भागों में रक्त प्रवाह के आधार पर उनकी सक्रियता का अध्ययन करता है) में निम्नलिखित परिवर्तन दिखाई देते हैं :-
(क) प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (Prefrontal Cortex) : यह भाग निर्णय क्षमता, आत्म-नियंत्रण, योजना तथा एकाग्रता का केंद्र माना जाता है। ध्यान के दौरान इस क्षेत्र की कार्यात्मक सक्रियता और विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ उसका समन्वय बेहतर पाया गया है ।
(ख) अमिगडाला (Amygdala) : अमिगडाला भय, तनाव और भावनात्मक प्रतिक्रियाओं से जुड़ा प्रमुख भाग है। नियमित ध्यान करने वालों में कई अध्ययनों में अमिगडाला की अतिसक्रियता कम देखी गई है, इस कारण तनावपूर्ण परिस्थितियों में व्यक्ति अपेक्षाकृत शांत प्रतिक्रिया देता है।
(ग) डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क (Default Mode Network – DMN) : DMN वह नेटवर्क है जो मन के भटकने, स्वयं के बारे में लगातार सोचने और अतीत – भविष्य में उलझे रहने से जुड़ा है। ध्यान के दौरान इस नेटवर्क की गतिविधि अक्सर कम होती देखी गई है, जिससे वर्तमान क्षण में जागरूक रहने की क्षमता बढ़ती है।