你的大腦是帶電的。微小的脈衝不斷在數十億個相互連線的神經元之間快速傳遞，產生一個像無形的雲一樣環繞大腦的電場。7月15日線上發表在《神經元》雜誌上的一項新研究表明，大腦的電場並非像科學家曾經認為的那樣，是其神經活動的被動副產品。該電場可能積極幫助調節大腦的功能，尤其是在深度睡眠期間。儘管科學家們早就知道外部電源（如電擊療法）可以改變大腦功能，但這是第一個直接證據表明大腦自身產生的電場會改變大腦的行為方式。
在這項研究中，耶魯大學神經生物學家大衛·麥考密克和弗拉維奧·弗洛利希用一個電場包圍了一片仍然存活的雪貂大腦組織切片，該電場模擬了完整雪貂大腦在慢波睡眠期間產生的電場。施加的電場放大並同步了大腦切片中現有的神經活動。這些結果表明，大腦產生的電場促進了最初產生該電場的神經放電，就像體育場內歡呼人群的熱情氛圍鼓勵人群繼續歡呼一樣。換句話說，大腦的電場不是副產品；它是一個反饋迴路。
儘管研究人員知道高度同步的神經活動時期（例如深度睡眠）對於維持正常的大腦功能至關重要，但究竟如何協調這些穩定階段，以及為什麼它們會在癲癇等疾病中出錯，一直不清楚。這項新研究表明，科學家們可能會在大腦電場令人驚訝的積極作用中找到一些答案。
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“我認為這是一個非常令人興奮的新發現，”劍橋大學的神經科學家奧勒·保爾森說，他沒有參與這項研究。“我們知道微弱的電場會影響大腦活動，但以前沒有人真正測試過的是，大腦自身產生的電場是否會影響其自身的活動。”
弗洛利希也看到了治療應用，特別是在改進一種名為經顱直流電刺激 (tDCS) 的有前景的技術方面，該技術將微弱的電場應用於頭皮，以治療例如抑鬱症和慢性疼痛。傳統上，tDCS 使用標準電場，這些電場變化不大，這與新研究中用於模擬活體大腦的動態電場相反。“下一個合乎邏輯的步驟是在臨床環境中使用這些更復雜的波形，看看它們是否能改善治療效果，”弗洛利希說。