長年にわたり、科学者たちは電極を使って脳の電気活動を測定し、アルファ、ベータ、ガンマ、シータ波などの比較的単純で繰り返される振動を観察してきた。これらのパターンは、脳が活動していることを示すただのサイン、つまりエンジンのアイドリング音のようなものと解釈されることが多く、特定の情報を運ぶものとは考えられていなかった。しかし、てんかん患者の脳表面に数十個の電極を直接置く頭蓋内記録の最近の進歩により、はるかに複雑な神経波の風景が明らかになりつつある。

この高解像度の技術を使用して、研究者たちは基本的な平面振動を超える波形を特定した。彼らは、焦点から外向きに放射しているように見えるソース波、特定の領域に収束するシンク波、ハリケーンやトイレの水の流れのように時計回りまたは反時計回りに渦を巻くスパイラル波を観察した。さらに、これらの波の形状と方向は、そのときの課題によって変化する：参加者がただ見た単語を思い出す単純な言語記憶タスクでは比較的単純なパターンが見られる一方で、仮想環境内の物体の位置を覚えなければならないより要求の高い空間ナビゲーションタスクでは、回転するスパイラル波がより頻繁に、かつより複雑に現れる。

これらの発見は、こうした波が脳機能において果たす役割について議論を巻き起こしている。一部の神経科学者は、変化する波パターンが皮質領域間の通信を素早く再構成し、固定された解剖学的配線を補完してリアルタイムの認知処理を可能にする動的な生物物理的な組織層だと主張している。他方では、こうした波は基盤となるシナプス電流の受動的な反射に過ぎず、ニューラル計算に能動的に影響を与えない単なる付随現象だと主張している。さらに、記録はいずれも電極が埋め込まれたてんかん患者からのみ得られているため、こうした複雑な波パターンが一般人口にどれほど広く存在するか、あるいは他の脳領域や行動様式で現れるかはまだ不明である。