选一扇望进大脑的窗
想象你想知道一座挤满欢呼球迷的体育场里发生了什么。你可以站在场外听那闷闷的轰鸣（便宜、轻松，但模糊），把耳朵贴在墙上听（更清楚），或者坐进某个座位听旁边几个人说话（很清晰，但你只听到一小块地方）。记录大脑也是同理：每种方法都同时在五件事上做取舍。
这五件事是：空间细节（你能多精确地定位信号来自哪里）、时间细节（你能捕捉到多快的变化）、侵入性（它是停在你头皮上，还是要进到颅骨里？）、便携性（是一顶可穿戴的帽子，还是一间搬不动的房间？），以及成本。没有哪种方法能在五项上全胜——所以正确的选择完全取决于应用需要什么。
电信号家族
大多数脑记录听的是电压——神经元那微弱的电活动喧哗。这个家族成员之间的区别仅仅在于离细胞有多近。离得越近，信号越清晰，但所需的装置就越具侵入性。
从外到内：脑电图（EEG）贴在头皮上——完全无创、便宜，但颅骨会把一切都模糊掉，就像隔着体育场的墙听人群。皮层脑电图（ECoG）把一张电极网放在皮层表面、颅骨之下——更清晰，因为中间没有厚厚的隔挡。再用微电极阵列把电极扎进组织里，你就得到皮层内记录，清晰到能捕捉单个神经元的放电。
在缓慢的头皮信号和清脆的单神经元尖峰之间，坐落着局部场电位（LFP）——电极尖端附近许多神经元汇聚而成的嗡鸣。可以把它想成整桌食客的低语，而不是某一个人的话。它承载着丰富的节律信息，却不必把每个细胞都分辨清楚。
读取磁场：MEG
只要有电流流动，它周围就会产生一个微小的磁场——和电磁铁是同一套物理。脑磁图（MEG）听的就是神经电流产生的这些极其微弱的磁场，而不是电压。它完全无创，而且时间分辨极佳，能逐毫秒地捕捉变化，很像颅内的那些电学方法，却不需要任何手术。
代价是：这些磁场比地球本身的磁场还弱上数十亿倍，所以 MEG 必须在一间巨大的磁屏蔽室里运行，里面摆满了极其灵敏的传感器。这让它在研究中非常强大，却笨重、昂贵，并且是便携的反面——是你去就机器，机器永远不会来就你。
读取血流：fNIRS
到目前为止所有方法听的都是大脑的电活动本身。功能性近红外光谱（fNIRS）走的是一条侧路：它把无害的近红外光照过头皮，再测量有多少光返回。富氧血和缺氧血对这种光的吸收不同，所以返回的光就揭示了血液流向何处——而忙碌的脑区会吸入更多含氧血。
因为它读的是血液而非电压，fNIRS 便携且无创——传感器卡进一顶柔软的帽子里，你坐在桌前就能戴着用。但这有代价：血流比实际放电要慢上好几秒。所以 fNIRS 很慢，就像体温计要过一会儿才显示出你已经开始运动。它在舒适和移动性上很出色，却拙于把握瞬息之间的时机。
一张速查表
整个工具箱浓缩成一张卡片。每一行这样读：方法——侵入性，空间/时间细节，便携性。