Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) регистрирует электрическую активность мозга с помощью электродов, размещенных на коже головы. Она обеспечивает непрерывную запись суммарной активности больших групп нейронов в режиме реального времени.

Различные частотные диапазоны приблизительно соответствуют различным состояниям. Альфа-волны появляются во время расслабленного бодрствования с закрытыми глазами; бета-волны сопровождают активное мышление и внимание; тета- и дельта-волны преобладают в состоянии сонливости и глубокого сна. Пиковые и острые волны могут указывать на эпилептическую активность. Таким образом, ЭЭГ является основным инструментом в диагностике эпилепсии и в определении стадий сна.

Этот метод обладает превосходным временным разрешением — он может отслеживать изменения порядка миллисекунд, — но ограниченным пространственным разрешением, поскольку сигнал фильтруется через череп и представляет собой активность множества нейронов одновременно. Вызванные потенциалы, извлеченные из текущей ЭЭГ, позволяют с высокой точностью определить время реакции мозга на конкретные стимулы.

Когда врачу необходимо знать, что происходит с мозгом в каждый конкретный момент времени, ЭЭГ остается одним из наиболее прямых и доступных способов получения информации.