了解大脑活动和行为之间的联系是神经科学的核心兴趣之一。更好地掌握这种关系将有助于科学家了解大脑的基本工作原理，并揭示神经和心理疾病中具体出现问题的原因。

尽管大脑状态传统上被认为是大脑活动的快照，而电波更像是一部电影，但研究人员提出，它们捕捉的是同一个故事的部分内容。

研究人员研究这种联系的一种方法是通过所谓的“大脑状态”，即在特定认知任务期间出现的神经活动或连接模式，并且在所有个体中都很常见，以至于它们变得可预测。另一种较新的方法是研究脑电波，即由细胞间同步引起的脑细胞活动的节律性重复模式。

在一篇新论文中，两位耶鲁大学研究人员提出，这两种思考大脑活动的方式可能并不代表不同的事件，而是同一事件的两个方面。从本质上讲，他们认为，虽然传统上认为大脑状态是大脑活动的快照，而电波更像是一部电影，但它们捕捉的是同一个故事的部分内容。

研究人员表示，在这种情况下重新考虑这两种方法可以帮助这两个领域从对方的方法和知识中受益，并增进我们对大脑的理解。

受生态、保护和土著哲学的启发，玛雅·福斯特 (Maya Foster) 是一名三年级博士生。生物医学工程系的学生在加入耶鲁大学医学院放射学和生物医学成像系副教授达斯汀·沙伊诺斯特 (Dustin Scheinost)的实验室后，就开始追求这个想法。

他们是这篇新论文的共同作者，该论文于 4 月 5 日发表在《认知科学趋势》杂志上。

“我们认为，大脑状态不是单一事物，而是事物的集合，是以可预测的方式及时出现的离散模式的集合，”她说。

在接受耶鲁新闻采访时，福斯特和沙伊诺斯特描述了他们的提议，并讨论了他们如何帮助研究人员更好地理解大脑的奥秘。本次采访经过编辑和精简。

您什么时候开始考虑这可能是同一事件的两个方面?

玛雅·福斯特：在我来到这个实验室之前，我就一直在想这个问题。我正在读一本书——特里·坦佩斯特·威廉姆斯(Terry Tempest Williams)写的《侵蚀：毁灭论文》——她谈到了直升机等人造机械如何引起振动，从而扰乱事物的自然脉动，并导致岩层等事物崩塌。与此相关的是，有很多原住民相信一切都有脉搏。这让我想到了大脑，以及我们是否有某种类型的共振或振动可以被破坏。

然后我加入了这个实验室，达斯汀让我尝试了很多不同的东西。在其中一个实验中，我将一些数据输入到特定的分析中，输出看起来像波浪，并且模式出现然后重复。这让我深入研究了整个研究文献，并且有很多证据支持大脑状态中波状模式的想法。

将大脑状态视为波状有什么好处?

福斯特：我认为它创造了一种协同作用，双方——大脑状态人员和脑波人员——通过互相学习而受益。也许我们现在在大脑活动与行为之间的关系方面所掌握的知识空白可以通过两个小组的共同努力来填补。

Dustin Scheinost：脑电波在这个领域是较新的技术，而且很复杂。任何时候你可以将新事物与旧事物联系起来(在这种情况下是大脑状态)，它会给你一个自然的起点。您可以携带迄今为止学到的所有内容。这有点像倒洗澡水时不把婴儿一起倒掉。我们不需要放弃大脑状态。他们已经通知了我们，但我们也可以与他们一起走向不同的方向。

您现在建议研究人员如何考虑大脑状态和脑电波?

福斯特：借用物理学的原理，当你分析光时，它可以是一个离散的点——光子——也可以是波状的。这是我们思考这个问题的一种方式。同样，根据您分析大脑状态的方式，您可以获得静态模式，就像光子一样，或者如果您更动态地观察活动，某些模式会随着时间的推移开始多次出现，有点像波。