腦電波以的波形是一種近似于正弦波的電位變化，而與神經(jīng)干上見(jiàn)到的動(dòng)作電位不一樣。應(yīng)用微電極記錄皮層神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)電位變化，見(jiàn)到皮層表面出現(xiàn)類(lèi)似α波節(jié)律的電位變化時(shí)，細(xì)胞內(nèi)記錄到的突觸后電位變化也出現(xiàn)節(jié)律相一致的改變（圖10-48）。由此認(rèn)為，，此層表現(xiàn)的電位變化主要是由突觸后電位變化形成的，也就是說(shuō)由細(xì)胞體和樹(shù)突的電位變化形成的?？梢栽O(shè)想，單一神經(jīng)元的突觸后電位變化是不足以引起皮層表面的電位改變的；必須有大量的神經(jīng)組織同時(shí)發(fā)生突觸后電位變化，才能同步起來(lái)引起皮層表面再現(xiàn)電位改變。從皮層的神經(jīng)元組成來(lái)看，錐體細(xì)胞的分布排列比較整齊，其頂樹(shù)突互相平行并垂直于皮層表面，因此其電活動(dòng)在同步時(shí)易于總和而形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，從而改變皮層表面的電位。

目前知道，大量皮層神經(jīng)組織的放電活動(dòng)同步總和必須依賴(lài)丘腦的功能。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中見(jiàn)到，當(dāng)用中度麻醉時(shí)，即使沒(méi)有其他感覺(jué)傳入的刺激，皮層會(huì)出現(xiàn)每稱(chēng)8-12次的自發(fā)腦電活動(dòng)。這種腦電活動(dòng)的波幅亦時(shí)大時(shí)小，并可以皮層廣泛的區(qū)域內(nèi)引出，因此這咱腦電活動(dòng)與人類(lèi)腦電波中的α節(jié)律極相似。如果切斷皮層與丘腦間的纖維聯(lián)系，上述類(lèi)似α波的電活動(dòng)就大大減小。如用每秒-12次節(jié)律性電刺激來(lái)刺激丘腦非特異投射系統(tǒng)的一此神經(jīng)核（如髓板內(nèi)核群），則皮層上會(huì)出現(xiàn)每稱(chēng)8-12次的節(jié)律性腦電變化。這種變化的波幅亦時(shí)大時(shí)小，同時(shí)在皮層的空間分布也是廣泛的，因此，從頻率、波幅形狀以及空間分布上來(lái)看，刺激丘腦非特投射系統(tǒng)所獲得的腦電變化，與上述類(lèi)似α波的自發(fā)腦電活動(dòng)相一致。由此認(rèn)為，某引起自發(fā)腦電形成的同步機(jī)制，就是皮層與丘腦非特異投射系統(tǒng)之間的交互作用；一定的同步節(jié)律的丘腦非特特異投射系統(tǒng)的活動(dòng)，促進(jìn)了電層電活動(dòng)的同步化。

如果用每秒60次的節(jié)律性電刺激來(lái)刺激丘腦非特異投射系統(tǒng)，則皮層上類(lèi)似α波的自發(fā)腦電活動(dòng)立即消失而轉(zhuǎn)成快波。這可理解為高頻刺激對(duì)同步化活動(dòng)的擾亂，腦電出現(xiàn)了去同步化現(xiàn)象，快波的出現(xiàn)就是去同步化的結(jié)果。刺激腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)引起的上行激動(dòng)作用，一般也認(rèn)為是其上行沖動(dòng)擾亂了丘腦非特異投射系統(tǒng)與皮層之間同步化環(huán)節(jié)，腦電出現(xiàn)了激活狀態(tài)，呈現(xiàn)了去同步化的快波。在人類(lèi)腦電記錄中所見(jiàn)到的α波阻斷現(xiàn)象，事實(shí)上也是由同樣機(jī)制引起的。