脑机接口已经成了行业热词，但真正理解 EEG 的人，其实不算多。我们动不动就说脑电、α波、β波，可“脑电到底是怎么产生的”这个问题，不少人心里是模糊的。脑电并不是大脑信号“原形呈现”，它是大脑里成千上万神经元同步活动后，被头皮表面被动接收到的“远距离电场投影”。理解这个机制，是进入脑机接口的第一步。

EEG 测到的主要不是大家以为的“动作电位”，而是突触后电位（PSP）。动作电位虽然能量大，但太短暂、太局部；要想传到头皮表面，必须依赖大范围、同方向、同步出现的电流源，而突触后电位恰好满足了这个条件。皮层的锥体细胞排列整齐，树突都指向皮层表面，当它们成群同时被激活时，会在空间上叠加成方向一致的偶极子电流。这个电流穿过脑组织、脑脊液、颅骨和头皮，最终成为 EEG 电极检测到的微弱电位差。可以把它理解成，是大脑深处的“电活动风暴”，透过一层层组织，传到了最外层。

脑电之所以能记录到这种远场信号，借助的是局部场电位（LFP）的“聚合效应”。单个神经元贡献很小，但当皮层中有大片神经元同步发生去极化或超极化，它们的电流会形成可观的整体电场。不同脑区的活动会叠加在一起，这也是为什么 EEG 具有明显的“模糊性”。容积传导让信号在组织中被扩散、搅匀，颅骨的高阻形成进一步衰减，最终呈现在头皮上的电位已经是多个电流源的混合结果。这意味着 EEG 很擅长捕捉时间变化，却不擅长精确定位信号来源。

脑电最核心的生理基础，是“同步”。只有神经元大规模同时活动，信号才能穿透颅骨被记录下来。也因此，我们看到的各种脑电节律，其实反映的是神经网络的群体行为。例如，闭眼时 α 波变强，是因为视觉皮层处于高度同步的抑制状态；执行任务时 β 波或 γ 波出现增强，说明皮层网络进入活跃同步。脑电不是描述单个神经元，而是描述“神经元群体在干什么”。

与 fNIRS 那种“看血流变化”的慢信号不同，EEG 的节律变化是以毫秒级呈现的。突触后电位形成几乎是瞬时的，所以 EEG 能准确反映神经活动的时间顺序。这也是脑机接口在运动想象、注意监测等任务中选择 EEG 的原因之一：快、实时、代价低。很多人以为 fNIRS 的原理只是“激活区域增加血流”，但真实情况远比想象复杂，涉及神经-血流耦合、代谢需求等多环节。相比之下，EEG 的生理起源更加直接、明确。

真正麻烦的是信号弱。皮层活动传播到头皮时只剩微伏级别，微弱到如果放大器、屏蔽和电极接触稍有问题，就会被噪声完全淹没。所以 EEG 系统必须具备高输入阻抗、极强的共模抑制能力，以及高度稳定的电极接触。这不是“接上线就能测脑电”的简单活，而是一个典型的弱信号工程问题。好的设备，决定了能不能看到真实的脑活动。

理解 EEG 的生理基础，有助于重新认识脑电到底能做什么，不能做什么。它能告诉我们时间顺序，但不能告诉我们精确位置；它能反映大脑网络的节律变化，但无法完全描述单个神经元的细节。脑机接口常被神化，但如果不理解 EEG 的本质，就很容易误解它的能力边界。只有知道这个信号是怎么来的、为什么能来、又为什么失真，我们才能更好地利用它，设计可靠的算法、训练方法，做出真正能落地的 BCI 系统。

以上，就是脑电最核心的生理起源。从神经元到电极，从突触到节律，从局域到整体，这套机制决定了 EEG 的全部特点：快、弱、模糊，却极具价值。理解它，就是理解脑机接口的底层逻辑。