腦電波（Electroencephalogram,EEG）是一種使用電生理指標記錄大腦活動的方法，大腦在活動時，大量神經元同步發生的突觸後電位經綜合後形成的。它記錄大腦活動時的電波變化，是腦神經細胞的電生理活動在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。
腦電波來源於錐體細胞頂端樹突的突觸後電位。腦電波同步節律的形成還與皮層丘腦非特異性投射系統的活動有關。腦電波是腦科學的基礎理論研究，腦電波監測廣泛運用於其臨床實踐應用中。
目前腦電設備已經廣泛應用於我們的社會生活之中了，接下來由小編給大家普及幾項比較熱門腦電設備的研究和應用吧。
風靡全網的"腦電走神環"
最近，浙江省小學生頭戴"走神監測環"上課的視頻驚現網絡。該設備號稱使用優化的NASA公開算法及專注指數算法，利用信號傳輸和特徵提取前沿技術，可以監測腦電波，評判孩子們上課和寫作業時是否集中了注意力並打分，然後將數據及排名情況傳到老師及家長手裡。被採訪老師的神回覆是：用一年沒明顯不適。
圖：學生們上課帯"腦電走神環" 圖片來源：[2]
但是相關的專家說，"走神監測環"缺乏物理學支持。雖然人在不同的狀態下可以出現不同的微電壓信號，專注的時候和煩躁的時候出現的微電壓波形的確不一樣，但是這個信號十分微弱，大約在幾十微伏特（即百萬分之幾十伏特）的量級，需要用極為靈敏的電極陣列才能通過頭皮採集到。腦電圖的成功應用，目前也只限於癲癇病的甄別和診療。
再有，從物理學角度分析，極其微弱的腦電信號，是很容易混淆於背景噪音中的。如果這種"走神監測環"的檢測靈敏度或者分辨率達不到百萬分之一伏特量級，那麼檢測結果就不可能準確。
因此，我要告訴你們的是戴 "腦電波走神監測環"可評判小學生注意力的說法不靠譜，不過是商家的炒作而已，家長們千萬別上當。
腦電波控制老鼠穿越迷宮
圖：挑戰者在控制小白鼠 圖片來源：[3]
在《挑戰不可能》第二季節目現場，浙大研究團隊帶來了一項極為震撼的挑戰——用腦電波操控小白鼠走迷宮。
挑戰迷宮共有四關，評審將任意設置前三關以增加小白鼠闖關階段的難度和不確定性，挑戰者將用腦電波操控小白鼠按照評委設置的既定路線前進。第四關小白鼠需在90秒內穿越沙漠進入飛碟，即為挑戰成功。
儘管挑戰過程中，小白鼠幾度想走向錯誤的方向，但在隊員的腦電波控制下，最終還是走向了正確的方向。
浙大學霸沒有讓大家失望：挑戰成功！科幻電影中的場景不再是虛無縹緲的空想，腦電波控制是能夠實現的！
人類腦電波可以控制老鼠基因
接下來，小編來普及一項人類腦電可以控制老鼠基因的研究。這項研究發表在《自然通訊》雜誌(Nature Communications)上。
一種小型的光學器件能夠利用人類腦電波產生微弱的閃光，進而能夠激活老鼠腦部的部分基因。這項新的理論某一天可能被應用於治療那些患有慢性頭痛或癲癇的病人——當他們在由於頭痛或癲癇發病而導致腦電波異常時，通過腦電波的輸入即可得到治療。本項研究成果的作者，來自瑞士蘇黎世聯邦理工大學研究院馬丁•富森格（MartinFussenegger）說道。
在他們的新研究中，富森格和他的同事們要求志願者們通過玩一款"Minecraft"遊戲或利用生物反饋（一種利用顯示器引導人腦電波同步的技術）來集中精力，這兩項活動能夠產生一種特殊的腦電活動，被腦電圖(EEG)所捕獲並無線輸入到老鼠的大腦植入體中。"這些腦電波模式被記錄，處理，隨後我們設定一個特定的閾值，"富森格說道。"如果某一模式下超過了這一閾值水平，它會在一段時間內開啟一個近紅外LED"。這段近紅外光隨後會啟動一個微型細胞構件——一個在小鼠大腦植入體內部被光所活化的細菌蛋白。細菌蛋白引發化學反應，激活負責編碼一種特定人類蛋白的基因片段。
儘管目前的實驗使用人類蛋白質並未涉及治療方面的目的，但同樣的技術最終可被應用於向人腦精確提供所需劑量的藥物，富森格說道。例如，在癲癇發作前，大腦會產生一個特殊類型的腦電活動，它能夠刺激一個由光激活的微型基因植入體迅速產生一種抗癲癇的藥物。但是應用到人類身上可能還有很長的路要走，加德納在LiveScience上如此說道。
參考文獻：
https://baike.baidu.com/item/%E8%84%91%E7%94%B5%E6%B3%A2/1599805?fr=aladdin
[2]浙江一小學為學生佩戴頭環監測走神，數據實時上傳
https://www.ithome.com/0/453/614.htm
[3]如何解讀“腦電波操控小白鼠入迷宮”？
http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-1049816.html
[4]科學家成功實現利用意念控制基因表達
http://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=98894359ed4f3b6ddeeb1dc2ba4117a7&site=xueshu_se
[5]Mind-controlled transgene expression by a wireless-powered optogenetic designer cell implant.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25386727
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