多年来，科学家一直用电极测量大脑的电活动，观察到诸如α、β、γ和θ波这样的相对简单的重复振荡。这些模式常被解释为仅仅表明大脑处于活跃状态——类似于发动机怠速的低鸣——而非特定信息的载体。近年来，脑内录技术的进步——在接受癫痫监测的患者皮质表面直接放置数十个电极——开始揭示神经波形更为复杂的景观。

利用这种高分辨率技术，研究人员识别出超越基本平面振荡的波形。他们观察到源波似乎从焦点向外辐射，汇波汇聚于某一区域，以及类似飓风或冲厕所旋转的漩涡状螺旋波，顺时针或逆时针旋转。此外，这些波的形状和方向随着当前任务而变化：在一个直接的言语记忆练习中，参与者回忆他们刚刚看到的单词，活动显示出相对简单的模式；而在一项更具挑战性的空间导航任务中——要求受试者在虚拟环境中记住物体位置——则更频繁且复杂度更高地引发旋转的螺旋波。

这些发现引发了关于此类波在大脑功能中作用的争论。一些神经科学家认为，变化的波模式代表了一种动态的生物物理组织层，能够快速重新配置皮质区域之间的通信，补充大脑固定的解剖布线，实现实时认知处理。另一些人则认为，这些波仅仅是表现形式——底层突触电流的被动反映，并不主动影响神经计算。此外，由于这些录音仅来自植入电极的癫痫患者，尚不清楚这些复杂波模式在一般人群中有多普遍，或者它们是否会出现在其他脑区和行为情境中。