MIT 皮考尔学习与记忆研究所的三位科学家在《神经科学杂志》上提出，新理论认为大脑通过传播的节律性脑波来协调神经网络，实现模拟计算，从而产生认知和意识。
传统的“电路”比喻只能解释突触连接的存储功能，但在快速变化的感官环境中，单靠突触的化学重连无法满足毫秒级的计算需求。脑波作为大规模神经元同步的节律波动，提供了一种高效的控制系统，能够在瞬间调度数百万神经元。
模拟计算利用波的干涉实现并行处理，而数字电路只能一步一步地切换开关。研究表明，局部传播的脑波在大脑中普遍存在，正是这种物理特性被大脑利用。
作者指出，神经元常表现出“混合选择性”，即在多个功能网络中同时参与。不同频率的脑波负责不同层次的计算：较慢的α/β波携带记忆和目标信息，调制更快的γ波以处理感官输入。α/β波本身来源于突触网络的同步放电，而一旦形成，它们可以通过电场介导的旁流耦合（ephaptic coupling）迅速影响并同步其他神经元的放电。
α/β波还能在空间上局部作用，在时间上沿皮层传播，充当移动的模板，决定γ波何时何地处理信息以及哪些神经元被招募。作者将此称为“时空计算”，波的相交可以实现加减运算，构成模拟计算的基础。
关于意识，作者认为，当这些动态波模式将整个皮层组织成一个全局一体化的状态时，意识随之出现。麻醉实验显示，三种作用机制不同的药物均通过破坏大尺度脑波组织导致失去意识，说明意识更依赖波的整体结构而非特定受体或细胞类型。
该理论不仅提供了认知与意识的统一解释，还暗示了利用非侵入性手段调控脑波的临床潜力。研究团队计划通过寻找脑波模式中的模拟计算特征来进一步验证该假设。
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