腦波的基礎知識
我們的大腦中包含大量的單個細胞，稱為神經元。神經元通過電放射互相通信，在遠處的單個神經元放電太弱無法被檢測到。然而，大量的數千或數百萬的神經元同步活動就可以在各個頭皮的位置檢測到，被稱為腦電波（每秒週期，或赫茲）如在EEG（腦電圖）圖表所示。各種腦電波頻率被廣泛的研究，並且通常對應於不同類型的腦的活動。
[摘自http://en.wikipedia.org/wiki/Electroencephalography] 頭皮腦電活動顯示在不同的頻率振盪。這些振盪中有幾個有特徵的頻率範圍，空間分佈，並與大腦功能的不同的狀態（例如，清醒和睡眠階段的）相關。這些振盪代表神經元網絡的同步活動。神經網絡相關的一些振盪是可以理解的（例如，丘腦磁共振相關的睡眠紡錘波），而很多振盪無法理解（例如，產生後部基本節奏的系統）。研究同時測量腦電圖和神經元尖鋒發現兩者之間的關係是複雜的，表面腦電圖的功率頻譜只有在兩個頻段（γ和δ ）與神經元尖鋒活動有關。
大多數測得的腦電信號中包含的不僅僅是腦電波，它包含了從附近的肌肉活動（EMG），眼球運動（EOG）和皮膚運動的壓電信號。要將這些其他有用的生物信號與腦波隔離，需要具有較寬的頻率範圍（超過240Hz的採樣率，和超過120Hz的信號頻寬）和寬的動態範圍（優於信號幅度4000倍變化）的生理感測器。有許多為玩具和遊戲設計的生理感測器，對於這些信號往往不能正確區分，經常誤認為腦波。
為了便於分析，將EEG信號分為幾個頻帶（使用傅里葉變換），是不同狀態和不同類型活動很好的指標。 從高到低頻率：
1. 肌電圖或肌肉波：通常為80〜3000Hz 大部分能量在100Hz或以上。由肌肉膜電位變化所產生。它是非常寬頻的信號，由許多隨機定時活動疊加引起。由於肌肉波的強度是真正腦波的幾十到幾百倍，它可以很容易地“破壞”多數腦波頻段。
2. 超Beta β或Gamma γ波：：30〜150Hz 大部分能量在60〜100Hz，與視覺處理，解決問題和記憶工作相關。這是一個寬頻帶的信號，由許多隨機定時活動疊加引起。一般來說，大腦工作越努力，得到的信號越強。它經常被用來作為“集中或注意” 的簡單指標，但是這很容易產生誤導。當已精通一項工作並且大腦變得更有效率，這時大腦並不需要一樣努力工作，所以這實際上也可能會是“效率不好”的指標。
3. Betaβ波：12〜40Hz 大部分能量在20〜30Hz之間，與注意力和快速活動相關。這是一個寬頻帶的信號，由許多隨機定時活動疊加引起。一般來說，大腦工作越努力，得到的信號越強。它經常被用來作為“集中或注意” 的簡單指標，但是這很容易產生誤導。當已精通一項工作並且大腦變得更有效率，這時大腦並不需要一樣努力工作，所以這實際上也可能會是“效率不好”的指標。
4. 紡錘或Sigma σ 波： 一般從12〜14Hz，一陣有著獨特的紡錘波形的浪，這是最有用和最容易學習的正常睡眠階段與深沉睡眠階段的相關標記。這是非常窄頻帶的信號，由許多神經元的同步活動引起。窄頻帶，或同步的神經元活動通常與靜態的大腦狀態相關，和那些活躍的精神狀態（γ，β波）寬頻帶信號相反。σ 波中心頻率人人不同，有時可以與“正常”範圍距離相當遠。
5. Alpha α波：一般為8〜12Hz 有著顯著的變異性，與放鬆時和眼睛閉著時相關。有一定比例的人的α波弱到檢測不到。α波中心頻率人人不同。這是非常窄頻帶的信號，由許多神經元的同步活動引起。窄頻帶，或同步的神經元活動通常與靜態的大腦狀態相關，和那些活躍的精神狀態（γ，β波）寬頻帶信號相反。
6. Theta θ 波：一般從4〜8Hz之間，與嗜睡相關。這是一個過渡性的波，伴隨著少數不鮮明的特色。
7. Delta δ波：一般為0.5〜4Hz，與熟睡或深度放鬆相關。它往往是在無固定時間間隔以強大的脈衝序列形式出現，並因此當它發生時常常蓋過δ波，θ波和α波段。
通過監控頻段之間的相對能量，就可能解碼主要活動和狀態（放鬆，專注，興奮，昏昏欲睡，睡眠等，或簡單地活動肌肉。）
注意：上面引述的頻段一般相互重疊，並因個體而異，有時差異顯著。因此，要更準確的解讀EEG信號，建議每個人確定他/她的獨特的EEG頻段，使用一組簡單的例程，而不是假設每個人都是一樣的。
範例腦電圖頻譜圖：
A）日間活動。
B）注意力（或缺乏）觀看影片。
C) 睡眠活動。
D) 冥想期間打瞌睡。
