生物电现象是生命活动的基本特征之一，各种生物均有电活动的表现，大如鲸鱼，小到细菌，都有或强或弱的生物电。其实，英文细胞（cell）一词也有电池的含义，无数的细胞就相当于一节节微型的小电池，是生物电的源泉。而且，生物电现象也是生命活动的特征之一，如果没有观察到生物电现象，也就没有生命特征了，细胞也就处于死亡的状态了。所以，只要是活着的细胞，就会有生物电现象。

当然，人体也同样广泛地存在着生物电现象，因为人体的各个组织器官都是由细胞组成的。对脑来说，脑细胞就是脑内一个个“微小的发电站”。只不过这些小“电池”的电压非常微弱，只有几十微伏。我们知道，一节普通的5号电池电压是1.5伏，人脑内的细胞发出的电位是这个数值的百万分之一，如果不借助灵敏的设备，这么微小的电压变化是根本观察不到的。因此，在实验室里，就需要用脑电仪来记录和捕捉这些脑内细胞活动的电信号。

那么，在实验室里，研究者们如何采集到脑电图呢？

采集脑电首先需要一个电极。很多人看到这两个字都会有疑问：是不是要电我啊？其实完全没有必要担心，因为电极只是贴在头皮表面而已，它是一种记录用的电极，不是放电用的刺激电极。前面已经提到了，脑电仪是捕捉脑内活动电信号的，所以这个电极当然不会放电，而是用来传导脑内电信号的。采集到的这些脑电信号保存在计算机里，就是我们看到的脑电图。

电极的涂层是用银和氯化银烧制在一起的，也有用锡来制作的，它贴在头皮表面就会记录到脑内的电信号。但是人的头上都长有比较浓密的头发，头发是绝缘的，电极不能直接贴在头皮表面，所以还需要一种导电的介质，这种介质就是我们常用的导电膏（Gel）。导电膏会对皮肤造成伤害吗？也不会，因为它的主要成分是淀粉和盐。淀粉起凝固的作用，这样就不会到处流动；而盐起导电的作用，这样就能在头皮和电极之间、头发的缝隙中形成比较通畅的导电通路，脑内活动的微弱电信号也就会通过导电膏-电极而传导到脑电仪中了。实际看起来，导电膏的质感有些像浆糊，或者果冻，但它是水溶性的，用水一洗就掉，完全没有任何副作用。

早在1857年，英国的一位青年生理科学工作者R.Caton就在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了《脑灰质电现象的研究》论文，但当时并没有引起重视。十五年后，A.Beck再一次发表脑电波的论文，才掀起研究脑电现象的热潮，直至1924年德国的精神病学家HansBerger才真正地记录到了人脑的脑电波，从此诞生了人的脑电图。1929年，他首先发表了关于脑的自发电位（即，脑电图electroencephalogram，简称EEG）的论文，  报告心算可以引起EEG的α节律减少。

脑电看起来是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围主要在每秒1～30次之间，可划分为五个波段，即：

δ（1～3Hz）、θ（4～7Hz）、α（8～13Hz）、β（14～30Hz）、γ（30Hz以上）。

δ波，频率为每秒1～3次，当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下，可出现这种波段。  

θ波，频率为每秒4～7次，成年人在意愿受到挫折和抑郁时，以及精神病患者这种波极为显著。但此波为青少年（10－17岁）脑电图中的主要成分。  

α波，频率为每秒8～13次，平均数为10次左右，它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，α波即刻消失。  

β波，频率为每秒14～30次，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。  

γ波，频率为每秒30次以上，关于这一波段的意义至今仍然很模糊。

一百多年来，脑电技术以其无损伤的安全性、低廉的价格而备受研究者的青睐，而且成为近些年发展起来的“认知神经科学”（Cognitive  Neuroscience）中的主要技术手段之一。脑电的分析方法也越来越丰富多彩，在儿童、青少年、老年各个年龄段，还有临床诊断、特殊环境（空间飞行、睡眠剥夺）等领域有着广泛的应用，焕发出越来越夺目的光彩。