俗稱的“腦電波”或是“腦波”其實是我們的大腦在工作時產生的電位振盪，從被發現之處它就引起極大的轟動，至此學術界以及社會大眾對它的興趣只是有增無減。
然而，腦電波具體功能是什麼我們還不得而知，有的學說甚至認為就像空調運作時會發出的呼呼聲一樣，腦電波不過就是大腦活動的副產品罷了。也有不少神經學家認為，腦電波能透過在大腦不同的區域產生同步的振盪以實現某種功能；現在，越來越多的研究表明，正如大海中起起伏伏的波浪，腦電波或許更是一種“移動波”。
在最新一項研究中，來自哥倫比亞大學的神經學家約書亞·雅各布斯及其團隊發現，在人類大腦皮層中普遍存在著移動波，並且移動波能增加大腦處理任務時的協排程。這也就意味著，腦電波與行為、記憶、感知、注意力甚至是我們的意識都有著緊密的聯絡，腦電波是一種相當重要但又總是被人們忽視的大腦機制。
最初，科學家們利用腦動電流圖技術（EEG），透過在頭皮處放置電極來測量腦部活動的生理電位發現了腦電波。目前科學家們已瞭解了多種跨頻率的電波活動，如0.5-4赫茲的德爾塔波，25-140赫茲的伽馬波。最慢的電波出現在我們的深度睡眠階段，其電波頻率會隨著人們的意識清醒程度的增加以及注意力水平的提高而增強。不過，要想分析 EEG 資料不是件容易的事：首先， EEG無法對腦活動的具體區域進行精準定位；其次，儀器接收到的大腦產生的電子訊號在穿過頭骨會多多少少被消弱，並受到一定程度地的干擾。在6月發表的研究中，研究人員採用了一項名為腦皮層電圖（ECoG）的新技術。這項技術突破以往，將電極直接放置在大腦表面，除了能大大降低了訊號失真外，還能提高空間的解析度。
腦電波的作用會是什麼？研究人員有著一系列猜想。主流的假說認為，大腦為了維持我們對“同一事物”的概念，會利用同步振盪將不同區域的資訊捆綁在一起。比方說，如果我們眼前出現一隻老虎，這隻老虎隨即會引發出不同的感知資訊，如黃黑相間的條紋，強健身形等等。我們大腦中不同的區域負責對這些資訊進行處理的工作，而同步振盪則將這些資訊進行整合並得出“眼前有隻老虎”的認知。
另一個相似的假說則認為腦電波的作用是幫助資訊在不同腦區域間傳遞。無論如何，這些假說都是在腦電波發生同步振盪併產生“固定波”而不是“移動波”的這兩個前提條件上的。“固定波”可以想象為兩個人站在不動上下甩著一根跳繩，而後者則是將一塊小石頭扔入池塘激起的漣漪。移動波的特性令其能實現固定波無法達成的事情，如展示其他腦區以往的狀態，因此瞭解這個區別相當重要。與此同時，由於基於移動波如同聲音在空氣中傳播的物理傳播特性，科學家猜想移動波或許就是資訊在腦區域間得意進行傳遞的機制。
以上這些設想早在幾十年前就早已存在了，然而許多神經科學家對研究它們的興趣並不高。這也許是因為此前絕大多數就移動波的記錄、報道都只是單純對移動波的現象進行了描述，它的重要意義則完全被忽視了。來自索爾克生物研究所的計算神經學家泰瑞·塞傑諾斯基說過，“假如你去問一個系統神經學家（關於腦電波），他八成會告訴你說移動波是大腦的一種副現象（就像機器運作時的引擎聲）。而且移動波與某種行為或者功能並沒有什麼直接的聯絡，所以這種波不是什麼重要的存在。”
腦電波長期以來不被重視的原因或許還與實驗人員使用的工具和技術有關。在現代神經科學領域的研究中，想要測量單個神經元的行為，針狀微型電極是最廣泛的工具。雖然科學家們也發現了，神經元產生動作電位的時間，在同一實驗的不同次測量中其實是不一樣。但他們認為這個時間差並沒有多大影響，於是他們只是將多次試驗的反應時間結合，透過這樣的方式來算出平均“放電速率”。這隨後也成為了此類實驗中計算神經元活動的標準手段。然而，也許這被忽視的時間差很可能就是處於不同振盪週期的神經元產生的，而忽略這個時間差很可能就是此前研究一直未能解開移動波秘密的關鍵時間資訊。塞傑諾斯基是這樣說的，“現今的概念框架源於單個神經元的獨立活動，而大腦的運作實際上要有著成百上千億神經元的互相活動才能實現”。但移動波涉及跨越腦區的多個神經元活動，因為這個原因，單個神經元的測量技術是無法檢測到移動波的存在的。幸運的是，近十年的科技有了相當了不起的進步，新推出的技術令我們最終實現了對多個神經元活動的監測。但真正讓神經科學界接受學習並運用這些新興工具、技術前，估計還得等上不少時間。
藉助電位敏感染料這樣的光學技術，能實現同時對多個神經元的電位變化的觀察，但電位敏感染料存在著某些威脅人體健康的風險，因此目前還無法應用與人體。但 ECoG 在對癲癇病人的治療中已經有了相當廣泛的運用。在這項新研究中，研究人員為 77 位患有癲癇的參與者植入 ECoG 電極，藉此來找尋移動波。首先，研究人員對同一頻率下振盪的幾個電極組一一進行了檢測，結果發現在 96% 的癲癇參與者中，有超過 2/3 的電極都處於頻率在 2-15 赫茲的振盪組中，這跨越了 4-8 赫茲的西塔區和 8-12 赫茲的阿爾法區。接著，研究人員透過對振盪的時間的分析檢驗出了真正代表著的移動波的電極組。出現一組連續的振盪屬於移動波的一部分的情況時，研究人員會根據波的移動方向來提前或延後做輕微的調整。最後，研究人員得知這 2/3 的電極組位於從皮層後部向皮層前部行進的部分移動波中。這現象代表了約50%的電極，並且存在與這些癲癇參與者的兩個腦半球以及四個腦葉。
在隨後的實驗中，研究人員為參與者安排了一項與工作記憶相關的任務。在執行任務的過程中，研究人員發現，在人們接到回想資訊的指令那刻算起的0.5秒後，位於額葉和顳葉的移動波的協調程度增加，即這些腦區的移動波從原本多個方向的移動轉變為協調一致，朝同一個方向移動。值得注意的是，實驗者回答地越快，這個變化的幅度就會相應變得更大。雅各布斯對此給出的解釋是，“更一致的波動意味著更佳的任務表現，也這意味著這是一項能用於測量大腦活動，以此對人們認知更近一步瞭解的方式。與此同時，這項研究也許還會帶來更先進的腦機介面技術。”
*腦機介面（BCI）指的是如可控義肢這樣，透過連線人腦來操作機器的裝置。
確立移動波的重要性無疑是神經科學的一個新突破。雅各布斯稱，“移動波中如此大範圍的振盪意味著它們正是我們大腦中負責協調不同腦區域的活動的關鍵角色。此外，移動波還將繼續如理解協調的具體內容等的眾多研究新鄰域，”。雅各布斯同時還表示，他認為移動波的作用在於傳達資訊。而另一個理論則認為，透過在腦區間反覆移動的方式，移動波調節著神經元的敏感度，而正是在這個過程中我們的注意力“聚光燈”得以成行，進而令需要工作的神經元能以最佳處理效率來輸入訊號。
目前科學界對移動波的研究表明，科學家、學者們對移動波的興趣正日益增加，現在發生在我們眼前的真是一個從已有概念框架向另一個新框架的典型轉移。
俗稱的“腦電波”或是“腦波”其實是我們的大腦在工作時產生的電位振盪，從被發現之處它就引起極大的轟動，至此學術界以及社會大眾對它的興趣只是有增無減。
然而，腦電波具體功能是什麼我們還不得而知，有的學說甚至認為就像空調運作時會發出的呼呼聲一樣，腦電波不過就是大腦活動的副產品罷了。也有不少神經學家認為，腦電波能透過在大腦不同的區域產生同步的振盪以實現某種功能；現在，越來越多的研究表明，正如大海中起起伏伏的波浪，腦電波或許更是一種“移動波”。
在最新一項研究中，來自哥倫比亞大學的神經學家約書亞·雅各布斯及其團隊發現，在人類大腦皮層中普遍存在著移動波，並且移動波能增加大腦處理任務時的協排程。這也就意味著，腦電波與行為、記憶、感知、注意力甚至是我們的意識都有著緊密的聯絡，腦電波是一種相當重要但又總是被人們忽視的大腦機制。
最初，科學家們利用腦動電流圖技術（EEG），透過在頭皮處放置電極來測量腦部活動的生理電位發現了腦電波。目前科學家們已瞭解了多種跨頻率的電波活動，如0.5-4赫茲的德爾塔波，25-140赫茲的伽馬波。最慢的電波出現在我們的深度睡眠階段，其電波頻率會隨著人們的意識清醒程度的增加以及注意力水平的提高而增強。不過，要想分析 EEG 資料不是件容易的事：首先， EEG無法對腦活動的具體區域進行精準定位；其次，儀器接收到的大腦產生的電子訊號在穿過頭骨會多多少少被消弱，並受到一定程度地的干擾。在6月發表的研究中，研究人員採用了一項名為腦皮層電圖（ECoG）的新技術。這項技術突破以往，將電極直接放置在大腦表面，除了能大大降低了訊號失真外，還能提高空間的解析度。
腦電波的作用會是什麼？研究人員有著一系列猜想。主流的假說認為，大腦為了維持我們對“同一事物”的概念，會利用同步振盪將不同區域的資訊捆綁在一起。比方說，如果我們眼前出現一隻老虎，這隻老虎隨即會引發出不同的感知資訊，如黃黑相間的條紋，強健身形等等。我們大腦中不同的區域負責對這些資訊進行處理的工作，而同步振盪則將這些資訊進行整合並得出“眼前有隻老虎”的認知。
另一個相似的假說則認為腦電波的作用是幫助資訊在不同腦區域間傳遞。無論如何，這些假說都是在腦電波發生同步振盪併產生“固定波”而不是“移動波”的這兩個前提條件上的。“固定波”可以想象為兩個人站在不動上下甩著一根跳繩，而後者則是將一塊小石頭扔入池塘激起的漣漪。移動波的特性令其能實現固定波無法達成的事情，如展示其他腦區以往的狀態，因此瞭解這個區別相當重要。與此同時，由於基於移動波如同聲音在空氣中傳播的物理傳播特性，科學家猜想移動波或許就是資訊在腦區域間得意進行傳遞的機制。
以上這些設想早在幾十年前就早已存在了，然而許多神經科學家對研究它們的興趣並不高。這也許是因為此前絕大多數就移動波的記錄、報道都只是單純對移動波的現象進行了描述，它的重要意義則完全被忽視了。來自索爾克生物研究所的計算神經學家泰瑞·塞傑諾斯基說過，“假如你去問一個系統神經學家（關於腦電波），他八成會告訴你說移動波是大腦的一種副現象（就像機器運作時的引擎聲）。而且移動波與某種行為或者功能並沒有什麼直接的聯絡，所以這種波不是什麼重要的存在。”
腦電波長期以來不被重視的原因或許還與實驗人員使用的工具和技術有關。在現代神經科學領域的研究中，想要測量單個神經元的行為，針狀微型電極是最廣泛的工具。雖然科學家們也發現了，神經元產生動作電位的時間，在同一實驗的不同次測量中其實是不一樣。但他們認為這個時間差並沒有多大影響，於是他們只是將多次試驗的反應時間結合，透過這樣的方式來算出平均“放電速率”。這隨後也成為了此類實驗中計算神經元活動的標準手段。然而，也許這被忽視的時間差很可能就是處於不同振盪週期的神經元產生的，而忽略這個時間差很可能就是此前研究一直未能解開移動波秘密的關鍵時間資訊。塞傑諾斯基是這樣說的，“現今的概念框架源於單個神經元的獨立活動，而大腦的運作實際上要有著成百上千億神經元的互相活動才能實現”。但移動波涉及跨越腦區的多個神經元活動，因為這個原因，單個神經元的測量技術是無法檢測到移動波的存在的。幸運的是，近十年的科技有了相當了不起的進步，新推出的技術令我們最終實現了對多個神經元活動的監測。但真正讓神經科學界接受學習並運用這些新興工具、技術前，估計還得等上不少時間。
藉助電位敏感染料這樣的光學技術，能實現同時對多個神經元的電位變化的觀察，但電位敏感染料存在著某些威脅人體健康的風險，因此目前還無法應用與人體。但 ECoG 在對癲癇病人的治療中已經有了相當廣泛的運用。在這項新研究中，研究人員為 77 位患有癲癇的參與者植入 ECoG 電極，藉此來找尋移動波。首先，研究人員對同一頻率下振盪的幾個電極組一一進行了檢測，結果發現在 96% 的癲癇參與者中，有超過 2/3 的電極都處於頻率在 2-15 赫茲的振盪組中，這跨越了 4-8 赫茲的西塔區和 8-12 赫茲的阿爾法區。接著，研究人員透過對振盪的時間的分析檢驗出了真正代表著的移動波的電極組。出現一組連續的振盪屬於移動波的一部分的情況時，研究人員會根據波的移動方向來提前或延後做輕微的調整。最後，研究人員得知這 2/3 的電極組位於從皮層後部向皮層前部行進的部分移動波中。這現象代表了約50%的電極，並且存在與這些癲癇參與者的兩個腦半球以及四個腦葉。
在隨後的實驗中，研究人員為參與者安排了一項與工作記憶相關的任務。在執行任務的過程中，研究人員發現，在人們接到回想資訊的指令那刻算起的0.5秒後，位於額葉和顳葉的移動波的協調程度增加，即這些腦區的移動波從原本多個方向的移動轉變為協調一致，朝同一個方向移動。值得注意的是，實驗者回答地越快，這個變化的幅度就會相應變得更大。雅各布斯對此給出的解釋是，“更一致的波動意味著更佳的任務表現，也這意味著這是一項能用於測量大腦活動，以此對人們認知更近一步瞭解的方式。與此同時，這項研究也許還會帶來更先進的腦機介面技術。”
*腦機介面（BCI）指的是如可控義肢這樣，透過連線人腦來操作機器的裝置。
確立移動波的重要性無疑是神經科學的一個新突破。雅各布斯稱，“移動波中如此大範圍的振盪意味著它們正是我們大腦中負責協調不同腦區域的活動的關鍵角色。此外，移動波還將繼續如理解協調的具體內容等的眾多研究新鄰域，”。雅各布斯同時還表示，他認為移動波的作用在於傳達資訊。而另一個理論則認為，透過在腦區間反覆移動的方式，移動波調節著神經元的敏感度，而正是在這個過程中我們的注意力“聚光燈”得以成行，進而令需要工作的神經元能以最佳處理效率來輸入訊號。
目前科學界對移動波的研究表明，科學家、學者們對移動波的興趣正日益增加，現在發生在我們眼前的真是一個從已有概念框架向另一個新框架的典型轉移。