聖地亞哥—在教科書中對大腦如何編碼資訊的解釋中，神經元會對來自感官或其他刺激的輸入做出反應，快速爆發出一連串的電訊號。當黑暗的房間裡燈光亮起時，大腦會以稱為“尖峰”的短暫神經衝動爆發來回應。每一個緊密的尖峰群都可比作一個數字位，即計算機使用的二進位制開關程式碼。
然而，神經科學家長期以來也瞭解大腦中存在的其他形式的電活動。特別是神經元內部和周圍有節奏的電壓波動——以與美國交流電相同的每秒 60 周頻率發生的振盪——引起了該領域的關注。這些伽馬波透過改變訊號的幅度、頻率或相位（一個波相對於另一個波的相對位置）來編碼資訊——並且有節奏的電壓浪湧會影響尖峰的 timing（時間）。
近年來，關於這些類似於用於廣播 AM 或 FM 無線電的模擬訊號是否可能在分類、過濾和組織認知過程所需的資訊流中發揮作用，引發了激烈的爭論。它們可能在感知感官輸入、集中注意力、形成和回憶記憶以及將各種認知過程耦合到一個連貫的場景中發揮作用。
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人們認為，以伽馬頻率振盪的神經元群體可能會像管絃樂隊的小提琴部分與打擊樂部分在時間和節奏上耦合在一起以創作交響樂一樣，統一神經活動。研究伽馬波的德國法蘭克福恩斯特·斯特倫曼研究所的神經科學家 Wolf Singer 說，當伽馬波在共振中振盪時，“你會得到非常豐富的行為模式”。正如您汽車的儀表板會與以共振頻率振動的馬達同步振動一樣，分離的神經元群體也可以在共振中耦合。
愛荷華大學的神經科學家 Phillip Gander 在會議上展示了研究結果，表明伽馬波可能如何促進工作記憶，即大腦用於立即回憶資訊的心理草稿本。Gander 的研究表明，當一個人記住一個音調時，在測試音調發出和要求受試者回憶音調之間的間隔期間，伽馬波會在空閒的大腦中激增。穿過聽覺皮層和額葉皮層的伽馬頻率可能有助於暫時記住聲音或其他感官輸入，以類似於音叉振動後很長時間仍能保持音調的方式將想法保持在腦海中。
並非所有神經科學家都對伽馬波的日益增長的興趣表示贊同。它引發了爭議，吸引了大量人群湧入 11 月初在聖地亞哥舉行的巨型神經科學學會 (SfN) 年會的一個會議。那裡的辯論集中在伽馬波是否是大腦運作的基礎，或者僅僅是無關緊要的副產品，就像電子放大器的嗡嗡聲一樣。
一般來說，缺乏大量證據證明伽馬波在心理處理中的作用。批評者指出，振盪現象在自然界中隨處可見，從海浪有節奏地拍打海岸到公共廣播系統中麥克風反饋的刺耳尖叫聲。他們認為，電 路振盪的僅僅存在並不意味著它們對神經功能至關重要。“目前，這些都是許多美麗的理論，但缺乏大量的實驗測試，”耶魯大學醫學院的系統神經科學家 Jessica Cardin 說，她是 SfN 辯論中的一位懷疑論者。她指出，迄今為止積累的證據並非基於對伽馬波與特定神經過程之間因果關係的嚴格測試。
一個已經達成共識的領域與伽馬波在神經和心理障礙中的作用有關。“我是一名精神科醫生，我對此感興趣的原因之一是，伽馬節律在許多精神疾病中明顯受到干擾，最常見的是精神分裂症和自閉症，”加利福尼亞大學舊金山分校的系統神經科學家 Vikaas Sohal 說。Sohal 也承認，尚未確定振盪是否是認知功能障礙的原因。
一些研究人員已經開始測試改變伽馬波是否可能有助於治療精神障礙。Singer 和其他人的研究表明，人們可以透過使用神經反饋作為一種可能的治療技術，學會控制大腦皮層特定區域的伽馬波強度。華盛頓大學西雅圖分校的生理學和生物物理學教授、在 SfN 會議上主持辯論的神經科學家 Elizabeth Buffalo 指出：“有一些關於自閉症兒童生物反饋的小型研究，結果很有希望。”
此外，各種形式的有節奏的電刺激大腦以改變伽馬波——以及神經振盪的其他頻率——已開始針對廣泛的疾病進行測試，包括慢性抑鬱症、自閉症、精神分裂症等。 然而，Cardin 警告說，正在測試的治療方法——使用諸如深部腦刺激和經顱磁刺激等技術——可能只是透過過度刺激或抑制電活動來擾亂大腦回路，從而關閉異常訊號。在極端情況下，電休克療法可以有效地治療抑鬱症，但這種治療可能無法糾正導致該疾病的異常振盪。
這種關於粗糙工具的相同批評削弱了測試振盪是否是大腦功能的基礎，或者僅僅是大腦認知引擎產生的煙霧的實驗努力。現有技術對大腦活動的改變過於劇烈，無法提供令人信服的測試。更重要的是，操縱腦波也會改變尖峰的時間，因此很難確定哪種活動——波或尖峰——可能參與正常或異常的神經處理。科學家們一致認為，需要尚未發明的技術來獨立地操縱特定神經元中振盪的相位和尖峰的時間。只有這樣，才有可能確定哪一個對給定的認知過程負責。