近年神經影像學研究逐漸顯示，個體在進行自發性、具情感投入的禱告時，大腦會呈現可觀察的功能性變化。此類禱告並非固定詞句或儀式化背誦，而是包含主觀意義、關係感與情感敞開的「 即興祈禱 」
 
相關研究發現，這種祈禱內容會顯著啟動多個涉及情緒歷程的腦區，包括內側前額葉皮質 medial prefrontal cortex 、後扣帶皮質 posterior cingulate cortex，以及與共感處理相關的顳頂聯合區temporoparietal junction等區域，上述腦區通常出現在個體進行深度人際交流、建立信任、或進行自我反思與他心推論 theory of mind 時才會高度活化
 
因此當個體以「 與神對話 」的姿態進入禱告，其大腦會以類似「 與重要他者進行關係互動 」的模式加以處理。這顯示，禱告並非單純的語言行為，而是一種伴隨認知，情感整合的關係性經驗
 
多項研究指出，靜默式、沉思式或具有情感沉澱特質的禱告，會使與壓力偵測及警覺反應相關的腦區，如杏仁核與背外側前額葉皮質呈現活動下降。此現象被歸類為「 低警覺平靜狀態 low-arousal calm state 」，其作用類似深度冥想或呼吸調節所引發的副交感神經啟動。此狀態不僅能降低主觀焦慮，也與生理壓力指標下降、情緒中樞鎮靜、並促進神經修復程序之相關性增加。
 
值得注意的是研究亦指出，若禱告內容為儀式化、缺乏個人意義、或情感投入極低，則上述神經反應並不明顯。這暗示影響禱告效益的並非「 禱告行為本身 」，而是其中的關係感、真實情緒、自我揭露與信任感。當個體以真誠姿態進入禱告，神經系統似乎會切換至一種以關係連結與心理調節為核心的模式，進而促進平靜與復原。
 
綜合而言，禱告在人類行為科學中並非僅具宗教性功能。其作用同時牽涉到情緒調節、社會認知、壓力反應調控與自我整合等層面。許多個案經驗中，「 一句簡短禱告即能穩定心緒 」的現象，與神經系統在祈禱期間的可測量變化相符，證據支持，真誠禱告可視為一種具生理與心理效益的調節機制。
 
真誠的禱告
不僅是宗教信仰
也不單屬心理安慰
而是一種整合大腦
情緒系統
社會認知系統
與生理壓力反應的複合性過程
它反映了信仰行為與神經科學
之間的相互支持
而非二擇其一