脑电波（Electroencephalogram,EEG）是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经综合后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。
脑电波来源于锥体细胞顶端树突的突触后电位。脑电波同步节律的形成还与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关。脑电波是脑科学的基础理论研究，脑电波监测广泛运用于其临床实践应用中。
目前脑电设备已经广泛应用于我们的社会生活之中了，接下来由小编给大家普及几项比较热门脑电设备的研究和应用吧。
风靡全网的"脑电走神环"
最近，浙江省小学生头戴"走神监测环"上课的视频惊现网络。该设备号称使用优化的NASA公开算法及专注指数算法，利用信号传输和特征提取前沿技术，可以监测脑电波，评判孩子们上课和写作业时是否集中了注意力并打分，然后将数据及排名情况传到老师及家长手里。被采访老师的神回复是：用一年没明显不适。
图：学生们上课帯"脑电走神环" 图片来源：[2]
但是相关的专家说，"走神监测环"缺乏物理学支持。虽然人在不同的状态下可以出现不同的微电压信号，专注的时候和烦躁的时候出现的微电压波形的确不一样，但是这个信号十分微弱，大约在几十微伏特（即百万分之几十伏特）的量级，需要用极为灵敏的电极阵列才能通过头皮采集到。脑电图的成功应用，目前也只限于癫痫病的甄别和诊疗。
再有，从物理学角度分析，极其微弱的脑电信号，是很容易混淆于背景噪音中的。如果这种"走神监测环"的检测灵敏度或者分辨率达不到百万分之一伏特量级，那么检测结果就不可能准确。
因此，我要告诉你们的是戴 "脑电波走神监测环"可评判小学生注意力的说法不靠谱，不过是商家的炒作而已，家长们千万别上当。
脑电波控制老鼠穿越迷宫
图：挑战者在控制小白鼠 图片来源：[3]
在《挑战不可能》第二季节目现场，浙大研究团队带来了一项极为震撼的挑战——用脑电波操控小白鼠走迷宫。
挑战迷宫共有四关，评审将任意设置前三关以增加小白鼠闯关阶段的难度和不确定性，挑战者将用脑电波操控小白鼠按照评委设置的既定路线前进。第四关小白鼠需在90秒内穿越沙漠进入飞碟，即为挑战成功。
尽管挑战过程中，小白鼠几度想走向错误的方向，但在队员的脑电波控制下，最终还是走向了正确的方向。
浙大学霸没有让大家失望：挑战成功！科幻电影中的场景不再是虚无缥缈的空想，脑电波控制是能够实现的！
人类脑电波可以控制老鼠基因
接下来，小编来普及一项人类脑电可以控制老鼠基因的研究。这项研究发表在《自然通讯》杂志(Nature Communications)上。
一种小型的光学器件能够利用人类脑电波产生微弱的闪光，进而能够激活老鼠脑部的部分基因。这项新的理论某一天可能被应用于治疗那些患有慢性头痛或癫痫的病人——当他们在由于头痛或癫痫发病而导致脑电波异常时，通过脑电波的输入即可得到治疗。本项研究成果的作者，来自瑞士苏黎世联邦理工大学研究院马丁•富森格（MartinFussenegger）说道。
在他们的新研究中，富森格和他的同事们要求志愿者们通过玩一款"Minecraft"游戏或利用生物反馈（一种利用显示器引导人脑电波同步的技术）来集中精力，这两项活动能够产生一种特殊的脑电活动，被脑电图(EEG)所捕获并无线输入到老鼠的大脑植入体中。"这些脑电波模式被记录，处理，随后我们设定一个特定的阈值，"富森格说道。"如果某一模式下超过了这一阈值水平，它会在一段时间内开启一个近红外LED"。这段近红外光随后会启动一个微型细胞构件——一个在小鼠大脑植入体内部被光所活化的细菌蛋白。细菌蛋白引发化学反应，激活负责编码一种特定人类蛋白的基因片段。
尽管目前的实验使用人类蛋白质并未涉及治疗方面的目的，但同样的技术最终可被应用于向人脑精确提供所需剂量的药物，富森格说道。例如，在癫痫发作前，大脑会产生一个特殊类型的脑电活动，它能够刺激一个由光激活的微型基因植入体迅速产生一种抗癫痫的药物。但是应用到人类身上可能还有很长的路要走，加德纳在LiveScience上如此说道。
参考文献：
https://baike.baidu.com/item/%E8%84%91%E7%94%B5%E6%B3%A2/1599805?fr=aladdin
[2]浙江一小学为学生佩戴头环监测走神，数据实时上传
https://www.ithome.com/0/453/614.htm
[3]如何解读“脑电波操控小白鼠入迷宮”？
http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-1049816.html
[4]科学家成功实现利用意念控制基因表达
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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