一顶倾听者之帽
想象戴上一顶柔软的帽子,上面点缀着许多小小的金属纽扣。每个纽扣都是一个电极,它们共同组成了一台 脑电图(EEG) —— 全称是脑电图描记术,意思很简单,就是「把大脑的电活动记录下来」。这顶帽子不会刺入你,也不会向你照射任何东西;它只是贴在头皮上*倾听*。
妙就妙在这里。帽子底下,数十亿个脑细胞正在嗡嗡作响,就像一座坐满了人、人人都在低声细语的体育场。单个电极听不清任何一个人,它捕捉到的是那阵合唱 —— 是它下方那一小片大脑里许多神经元一同放电时,那阵微弱而交融的嗡鸣。
什么是脑电波?
当许多神经元同步放电时,它们汇聚的嗡鸣会平稳地起伏,形成稳定的节律,就像海浪一波波涌上沙滩。我们把这些节律称为 脑电波。较快的波每秒上下摆动很多次;较慢的波则慢条斯理。脑电图把这些节律呈现为屏幕上轻轻舞动的曲线。
科学家按照节律的快慢,给常见的脑电波取了亲切的希腊字母名字。δ(delta)波和 θ(theta)波缓慢而困倦;α(alpha)波在你闭眼放松时出现;β(beta)波在你警觉专注时现身;而 γ(gamma)波是最快的那种闪动。你不必去背那些数字 —— 只要记住:较慢的波让人感到安歇,较快的波让人感到忙碌。
为位置命名:10–20 系统
如果东京的一间实验室和多伦多的一间实验室都把电极「放在头皮上」,它们怎么确保指的是同一些位置呢?答案是使用一张共享的地图,叫做 10–20 系统。它按头部跨度的均匀比例来测量,并给每个位置取一个简短的名字 —— 比如头顶正中的 Cz,或后脑视觉区附近的 O1。可以把它想成体育场里编了号的座位:说出座位名,大家就都知道你指的是哪儿。
为什么它很「吵」
脑电图戴起来非常方便,但它待在头颅外面,也是要付出代价的。神经元和电极之间隔着你的颅骨和皮肤,它们会把信号模糊掉 —— 就像隔着一堵厚墙听人说话。于是大脑的耳语传到时已经被涂抹、被柔化,单个电极听到的是一团糊在一起的混响,而不是清晰的嗓音。
在模糊之上,还有各种伪迹 —— 一阵阵其实并非脑活动的电干扰。一次眨眼、一下咬牙,或者耸一下肩,都可能把娇弱的脑电波整个淹没。我们把这些不请自来的杂讯称为 信号伪迹,它往往比大脑本身响亮得多。