脑电图（EEG）诞生已有100年。自这种监测大脑电活动的设备发明以来，它对科学家研究人类大脑的方式产生了难以置信的影响。

自首次使用以来，脑电图塑造了研究人员对从感知到记忆等认知过程的理解。它也对多种脑部疾病（包括癫痫）的诊断和治疗指导至关重要。

汉斯·伯格的首次记录与历史波折

1924年7月6日，精神病学家汉斯·伯格在一名接受神经外科手术的17岁男孩身上进行了首次人类脑电图记录。当时，伯格和其他研究人员正在动物大脑上进行电记录。

伯格的不同之处在于，他痴迷于寻找人类所谓“心理能量”或心理努力的物理基础。通过一系列贯穿他早期职业生涯的实验，伯格测量了大脑体积和温度，以研究智力工作、注意力和欲望等心理过程的变化。

在确信自己的结果后，伯格在《精神病学档案》期刊上发表了一系列论文，并希望获得诺贝尔奖。不幸的是，研究界怀疑他的结果，多年过去，其他人才开始在自己的研究中使用脑电图。

伯格最终在1940年获得诺贝尔奖提名。但由于第二次世界大战和德国对挪威的占领，当年没有任何类别的诺贝尔奖颁发。

脑电图如何工作及其核心发现

当许多神经元同时活跃时，它们会产生足够强的电信号，瞬间通过大脑、颅骨和头皮的导电组织传播。放置在头部的脑电图电极可以记录这些电信号。

自从脑电图被发现以来，研究人员已经证明神经活动以特定频率振荡。在1924年首次脑电图记录中，伯格注意到每秒8到12次循环的振荡活动占主导地位，命名为α振荡。

神经振荡被认为对特化大脑区域之间的有效沟通很重要。例如，以4至8赫兹循环的θ振荡对于动物和人类大脑中参与记忆编码和提取的区域之间的沟通很重要。

研究人员随后研究了是否可以改变神经振荡，从而影响神经元之间的沟通方式。研究表明，许多行为和非侵入性方法可以改变神经振荡，并导致认知表现的变化。从事特定的心理活动可以诱导这些心理活动所使用的频率的神经振荡。

脑电图的医学应用与未来方向

非侵入性脑刺激方法可以针对感兴趣的频率。例如，我团队正在进行的研究发现，在θ频率进行脑刺激可以改善记忆提取。

脑电图还带来了关于大脑如何在许多其他认知领域处理信息的重大发现，包括人们如何感知周围世界、如何集中注意力、如何通过语言交流以及如何处理情绪。

如今，脑电图通常用于诊断睡眠障碍和癫痫，并指导脑部疾病的治疗。

科学家正在使用脑电图来观察是否可以通过非侵入性脑刺激来改善记忆。尽管研究仍处于早期阶段，但已经有一些有希望的结果。例如，一项研究发现，γ频率（25赫兹）的非侵入性脑刺激可以改善阿尔茨海默病的记忆和神经递质传递。

脑电图100周年纪念提供了一个机会，让我们思考它教会了我们关于大脑功能的什么，以及这项技术在未来可以做什么。

一些研究人员（包括我自己）预测，我们将使用脑电图来诊断脑部疾病并创建靶向治疗。其他人则预测，负担得起的可穿戴脑电图将广泛用于在家中增强认知功能，或将无缝集成到虚拟现实应用中。可能性是巨大的。