大脑皮层的电活动波可能比教科书描述的复杂得多。Quanta杂志9月30日报道，芝加哥大学Joshua Jacobs与Anup Das团队在2026年4月自然·通讯上发表研究，用颅内电极在清醒人类大脑中首次观测到全新行波：从皮层某点向外扩散的同心源波、向某点汇聚的汇波，以及顺时针或逆时针旋转的螺旋波。这是科学家第一次在清醒人类大脑中看到如此多样的波形。
传统观点把这些行波看作简单的平面振荡，如同大脑引擎运转的声音，只是工作状态的副产品。但新证据表明，行波可能是皮层处理信息的核心机制。麻省理工学院认知神经科学家Earl K. Miller说，相关工作正把问题从它们是否重要推向这是皮层处理信息的主要模式之一，范式正在转移。越来越多的证据表明，行波在皮层信息处理中扮演核心角色。
不同记忆任务对应不同波形，旋转波更擅长空间记忆
实验让受试者完成两项记忆任务：一是回忆屏幕上单词的简单言语任务，二是在虚拟环境中导航并回忆物体位置的复杂空间任务。高分辨率记录显示，旋转波在空间任务中出现得更频繁，而言语任务中的波形结构更简单。这似乎表明旋转波更适合执行复杂的记忆行为，Jacobs如是说。研究团队认为，不同任务调用不同的波形模式绝非巧合。
数据来自癫痫患者的颅内记录：为定位癫灶植入约100个电极，经患者许可后在思考任务中同步采集时空高分辨率信号。Jacobs与现供职于美国国立卫生研究院的神经工程师Uma Mohan，曾在2024年自然·人类行为上报告记忆任务中行波的传播方向，对应视觉区与前额叶之间的信息传递。这种高分辨率同步记录技术为脑科学打开了新窗口。
数学模型提示平面波可能只是复杂波形的"外臂"
匹兹堡大学数学生物学家Bard Ermentrout认为，过去实验中看到的简单平面波，可能只是更大复杂波形的一部分。也许平面波只是外臂，你错过了风暴之眼，身为论文合著者的他说，在飓风里你只感到一个方向的风，除非站在风眼旁，否则不知道它在旋转。电极位置与间距决定了能否捕捉到完整图案。过去的研究可能只看到了复杂图案的局部。
大脑约一半能量用于维持神经元的电化学梯度，让神经元随时处于可发放状态。神经元之间的连接重塑以天或月计，而行为需要在秒级调整——越来越多的神经科学家相信，大规模行波正是大脑实时重组自身以应对行为需求的机制。共识尚未形成，但方向已经明确。下一步，科学家希望搞清这些波形如何精确调控神经活动。