生物的大脑中活跃着许多神经细胞，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成微弱的电流——脑电，它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。我们可以将这种脑电波所产生的整栋想象成电器性的震动，也就是说，有电器性的摆动存在。而这种摆动呈现在科学仪器上，看起来就像波动一样。脑中的电器性震动我们称之为脑电波。用一句话来说明脑电波的话，或许可以说它是由脑细胞所产生的生物能源，或者是脑细胞活动的节奏。脑电波同步节律的形成还与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关。
1、脑电波与精神状态
脑电波可以被看作是反映人的精神状态的晴雨表。当人处于不同的清醒状态时便会出现标志不同精神状态的生理反应，当我们睡眠时，清醒水平最低，我们并不感知周围世界的任何事物，我们的呼吸深人、心跳放慢、血压和体温下降如果我们过分激动或过分紧张时，会出现心跳过速，掌心出汗，甚至感到烦躁。这两种清醒状态对我们学习和工作都非常不利。当我们感到昏昏欲睡时，注意力下降，感知觉变得极不灵敏，学习和工作效率极低当我们处于高度清醒状态时，要么出于过分激动，要么是心理压力大，精神紧张，这时我们的注意力高度集中，对一切事物都会过度敏感，这种状态也不利于高效率地学习和工作。科学研究发现，当人们感受到精神压力· 不管是什么形式的压力时，都会使对身体有害的特定激素大量分泌出来。由于特定激素的大量分泌，不仅引起植物神经功能和正常激素分泌的异常，而且引起边缘系统局部的功能异常，表现出诸如记忆力变差、情绪易低落、做事消极、睡不着觉等一些身心不凋的状况。
脑电图不仅显示脑电波的性状，而且显示它们怎样变化—其模式实际上可随不同的清醒状态改变。这便使清醒状态具有了可操作性。因此，我们可以根据脑电图的显示来调整自己的清醒程度，采用行之有效的方法来减轻精神压力，保持良好的精神状态。
2、α波一最佳学习状态
α波主要是由脑的枕部发出的脑电波，与β波不同，α波是一种比较缓慢的脑电波，当人们处于放松状态时出现。我们学习的大多数主要信息将被存储进潜意识之中，许多研究人员发现，人们可能通过潜意识很好地学习大量信息。而波正是最适于大脑潜意识活动的状态。英国快速学习革新家科林· 罗斯说：“这种脑电波以放松和沉思为特征是你在其中幻想、施展想象力的大脑状态。它是一种放松性警觉状态,能促进灵感、加快资料收集、增强记忆。α潜意识，而且由于你的自我意象主要在你的潜意识之中，因而它是进人潜意识唯一有效的途径。
所谓“放松性警觉状态” ，并不是指注意力涣散甚至准备去睡觉，而是在保持适度的感知觉及思维的灵敏度下的一种精神放松状态，亦即中度清醒状态。而中度清醒”的标志就是脑电波于波状态。心理学家丫已发现，当我们处于中度清醒状态时，最能有效地完成仃务。这是因为，当脑电波处于。波状态时，一种叫内啡肤的脑内麻醉剂被分泌出来，这种物质会大幅度提高多巴胺功能，而多巴胺又是一种可以使人产生某种欲望或坚强意志的介质。可见波状态放松性警觉状态是一种最佳的学习和工作状态。
3、如何达到最佳学习状态？
当我们使自己适度放松时，脑电波便会自动地达到波状态这看似不难，但具体实行时却并非易事。这不但需要我们主观上要有意识地放松，而且要有一定的有利的环境条件。
首先,学习者要学会自己放松自己的艺术，有效控制自己的情绪。如深呼吸、闭上眼睛冥想、听听音乐等都是使自己放松的简单易行的方法。同时学习者要保持乐观的心境避免精神上的过分紧张。
其次,要达到良好的学习效果，需要创造一个宽松的学习环境。例如，选择噪音少、比较安静的场所,并且是通风好、照明既不过亮又不过暗、光线适中的房间。这种环境有利于学习者精神状态的调整，使学习者感到有一种宁静感、祥和感。因此学校在修建校舍时，应使教室尽量避开噪音的影响,使教室通风良好,亮度适中,而且对教室墙壁四周进行适当的设计布置，如在墙上贴一些风景画或名人名言录等。同时,在布置墙壁时应注意颜色的选择。据研究发现，色彩与人的心理反应密切相关，红色会引起警觉的反应,蓝色使人冷静，黄色产生理智而绿色和棕色给人一种平和感觉。总之，对教室环境的设计要使学生感到温暖、平和。
第三，要营造一个和谐、民主的教学氛围。
教师必须保持乐观、豁达的情绪状态，运用风趣优美的语言、灵活多样的教学方法及艺术充分调动学生的学习积极性,在教学中讲求民主作风,使学生有安全感。因为教师的教学作风和情绪状态直接影响学生的情绪,教师的乐观情绪、民主作风使学生保持一种积极配合的情绪，从而激发学生强烈的求知欲。如果教师对学生过分严厉或专断,学生要么处于紧张的情绪状态，要么产生抵制情绪这都会极大地影响教学效果。同时,教师应该向学生提供一种低威胁和高挑战的氛围。当脑部获得适宜的挑战时,它能以最优的方式学习但是当觉察到威胁时,脑则会变得功能低下。因为作为大脑边缘系统一部分的海马具有极端的从撼性当朴于感知到的威胁下时我们便会斗去迪注脑一部分的路径。
第四，利用音乐减轻紧张情绪
音乐是将大脑调到α波频的最有效的手段,达到理想学习状态的最通常的音乐来自于17世纪和18世纪上叶的巴洛克风格的曲子,这种曲子的节奏为“f分之一拍”,这种节奏类似于大自然中小河的流水声,风摇摆树梢的声音,小鸟的叫声,缓缓冲刷海边的海浪声等。当置身于这种自然的节奏之中时，人就会感到安逸,心情就会保持放松、平静的状态。保加利亚心理学家、教育家乔治,洛札诺夫发现,巴洛克音乐能使身体和头脑和谐一致特别是它会打开通向超级记忆的情绪通道大脑的边缘系统。这个系统不仅主管情感,而且它是意识脑与潜意识脑之间的联结。他将音乐引人课堂教学,提出了著名的“暗示教学法”。当然,将音乐贯穿于整个课堂也不太现实但在一堂课的适当时候结合教学内容播放一些巴洛克音乐则有利于缓解学生的紧张情绪尤其在低年级中可进行尝试。
第五，利用脑电生物反馈治疗
大量研究课题表明,通过脑电生物反馈治疗仪反馈的脑波状态，可以准确判断大脑的睡眠状态和觉醒状态；其中觉醒时状态跟我们工作和学习休息相关，主要分为休息状态、注意状态、集中状态、紧张兴奋状态、超然状态等。脑电反馈技术通过反馈给接受治疗者脑电信息，让患儿可以通过自我调整大脑状态来进行学习和工作，对注意力不集中、读写障碍、多动症等效果显著。