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一般认为，脑电波大致分为α波、β波、γ波、δ波和θ波，不同的电波对应不同的大脑状态。“脑电波一直存在，但是不同的状态下不同的波将成为主体，例如合眼的时候，α波会马上活跃起来。”复旦大学教授黄志力说，而当大脑充满θ波时，人的意识活动明显受到抑制，无法进行逻辑思维和推理活动。此时，大脑凭直觉、灵感、想象等接收和传递信息。
科学家还发现，人们在觉醒并专注于某一事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30—80赫兹，波幅范围不定。有假说认为，γ波也许与建立统一的清晰认知有关，通过吸引不同的神经元电路的同步，增强意识、产生注意力。
用脑机接口、电极、头环均可检测“脑电波本身就是电信号，微伏测量确实难，但是检测完全没问题，至少实验室没问题。”北京大学工学院特聘研究员雷霆表示，脑电测量设备的先进性、贴合的紧密程度、测量方法、是否植入等均对是否能够准确测量脑电波产生影响。
据了解，目前获得脑电波的方式，有脑机接口、电极贴片、头环或头盔等。
通过脑机接口获取脑电波的方式，理论上获取效率最高，识别率最好，而且可以长期持续使用，但缺点是需要脑机接口，风险性较大。
电极贴片是一种典型的获取脑电波的方式，在医学领域和一些科学实验场景，我们常常可以见到在脑外部贴上密密麻麻电极的场景。
上海师范大学教授李鲁群等在《基于脑电波信号的人体疲劳程度测试模型分析》一文中曾详细介绍了通过电极贴片获取脑电波的方式：通过两个干电极，将芯片与测试者头部相连，其中一个干电极贴于测试者的脑门，另外一个夹在测试者的左耳；然后将生物传感器与电脑终端相连，芯片将采集到的脑电波信号通过蓝牙的方式发送到生物传感器，电脑终端就会显示脑电波信号的特征值。
虽然这种方式比脑机接口的成本低很多，不需要植入，安全性较高，此外，其信号的识别率也比较有保障。但缺点是这种方式操作成本较高，且需要专业人士协助，不能随时进行，日常生活场景中很难普及。
此外，头环或头盔也是获取脑电波的方式之一。头环或头盔的优点在于可以简单佩戴，持续使用，可以方便地产品化。其缺点是采集信号容易被背景噪音信号干扰，识别的准确性和效率明显不如前两者。
脑电信号的破译仍是“蓝海”
天马行空、不拘一格、智慧深邃……人的思维是如此丰富多彩，脑电波又有多个种类和千万种组合，那么如何破译这些信号？
“不同的认知可以根据脑电图的变化来判断，但是非常复杂。”中国标准化研究院研究员张运红表示，尽管不同的脑电波大致有一个代表的方向，但实际情况却复杂得多。
李鲁群等人为找到司机疲劳程度与脑电波信号的关系，曾建立了一个模型，通过对复杂数据的降噪、重构、建模、拟合等多步处理后，经过多步计算，随后进行反向验证，得到相对有一定准确率的计算方法，使得α、β、θ波的特征值能够计算，从而得到疲劳状态的判定表达式，来判断疲劳与否。
“主要问题是脑电波测得是否准确，数据有没有价值。”雷霆认为，如果在基础研究阶段没有得出准确的数学模型，则后续的软件设计、应用开发都是无本之木。
事实上，脑电信号的破译工作目前仍是一片“蓝海”。“将α、β、θ波的特征值用于计算，只是其中一部分，还有很多其他方面的影响。”张运红表示，目前科学界并没有形成指南之类的共识。生物学领域的生命活动基础仍是未解之谜，将其转化为数学模型的表达是粗线条的反映，即使脑电波捕捉准确、后续的软件开发适宜，也无法高度精确地反映思维的现状。
比如，从西南科技大学李雪飞、许朝进《脑电生物反馈对正常小学生注意力的影响》的论文中可以看到，实验针对注意力分散的8名五年级小学生，采用脑电生物反馈训练系统进行为期两个月的注意力训练，比较后发现，尽管整体效果有所改善，但存在脑电数据与量表结果不一致的现象。也就是说，脑电数据显示集中精力，而量表题库显示注意力不足。究竟是脑电数据与现实状况接近，还是主观题库更准，目前仍难判断。
