聆听大脑的神秘电波——电生理记录方法探秘（一）
当我们深处异地他乡时，难免要学会几句方言或者外语才能够和当地的人进行交流。好在语言不通时，我们可以通过手势，或者图画来表明意思。但是，如果我们进入了大脑，如何跟这里的主人---神经元（neuron）进行交流呢？这群精灵可能要比外星人更加聪明，当然也比外星人更加诡秘。他们虽然就位于我们每个人的大脑中，但却好似来自遥远的世界；我们从未相识。那么，我们能够听懂神经元发出的信号吗，如何跟这群来自于体内的“外星生物”进行交流呢？这似乎是个难题。
图1 大脑中的神经元，不同颜色标记不同类型的神经元
科学家们常称自己为探险者；因为他们总在探索世界上的未知。他们也是挑战者，总想解决那些看似不能解决的问题。带着这些身份，他们进入了大脑这片神秘之地，试图解决如何跟神经元对话的难题。这次他们充当了翻译者，将来自神经元的信号翻译成我们能够听得懂的语言。
人类通过声音来进行交流，而神经元则是通过一种叫做“动作电位”（action potential）的电信号来进行交流的。每个神经元都会伸出很多根长长的突起（包括：轴突（axon）和树突（dendrite）来和周围的神经元建立联系。它们手拉手形成一个复杂的网络来传递信号。电信号就在这些神经元间的‘电缆’中进行传递。
图2 视网膜中的一个神经元，动作电位在轴突和树突间传递
我们可以用电流计来测试电路中的电流，所以我们也想着用它来读取神经元中的电信号。这种通过记录生物体电信号来研究生物功能的技术，称为电生理（electrophysiology）技术。但是，神经元实在太小了，他发出呐喊的声音也太微弱了,我们用普通的电流计根本听不到他们的声音。或许，当神经元们来个大合唱的时候，我们可以听到点他们的旋律吧。科学家当然也想到了这点，所以他们制作了合适的电极来记录神经元群体的反应。脑电图（EEG）就是在脑袋头皮上安装很多根金属电极，这些电极可以将脑中多个神经元的电信号汇总在一起，呈现给人类。通过脑电图，我们可以粗略知道大脑中神经元们的呼声。进而为我们诊断脑部疾病，判断大脑的活动状态提供依据。
图3 脑电图装置和记录到的脑电波
但是，这还不足以让我们和神经元进行更为深入的交流；因为，我们听到的只是神经元们的大合唱，我们还是没法知道每个神经元在说些什么。
