你的大脑有点像音乐厅。为了驱动我们的认知过程，需要激活几组神经元，并且像管弦乐队的各个部分一样，协同工作，产生计算交响曲，使我们能够感知周围环境并与之互动。
与管弦乐队一样，大脑可能需要一位指挥来保持其所有活跃部分的同步。有些神经科学家认为，伽马节律，即以大约每秒 40 个周期的频率快速波动的脑电波，发挥着这种作用。这些振荡以有规律的间隔滴答作响，被认为像时钟一样，协调从一组神经元到另一组神经元的信息传递。有充分的证据表明，伽马波对大脑的计算很重要：对人类和其他动物进行数十年的研究发现，这些模式存在于大脑的许多部分，并将其与一系列认知过程联系起来，例如注意力和工作记忆的心智草稿本。一些研究甚至将这些振荡的紊乱与各种神经系统疾病联系起来，包括精神分裂症和阿尔茨海默病。
但尚未达成共识。一些神经科学家认为，这些伽马波可能根本没有多大作用。克里斯·摩尔是布朗大学卡尼脑科学研究所的神经科学家，他说，其中一个阵营认为，这些节律仅仅是“计算的废气”，而不是相关的生理信号。他解释说，就像你的汽车每次行驶时都会排放尾气一样，伽马信号可能与大脑活动完全相关，但对汽车的实际功能没有任何有意义的贡献。
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这种观点也得到了科学证据的支持。研究人员报告说，伽马振荡的确切频率可能取决于刺激的强度。摩尔说，这与这些波是计时员或指挥的想法背道而驰，“因为指挥不应该根据音乐的响度来改变节奏。”
7 月 18 日发表在Neuron 杂志上的一项研究可能使这种摇摆的天平向伽马倾斜。摩尔和他在实验室的博士生 Hyeyoung Shin 报告了他们发现了一组先前未知的神经元，这些神经元在大鼠体内像节拍器一样工作。这些“节拍器”细胞以伽马频率（每秒 30 到 55 个周期）有节奏地放电，而与外部世界发生的事情无关——并且动物检测到感官刺激的可能性与细胞保持时间的能力有关。
摩尔和申开始他们的调查，作为对与感知触觉相关的大脑活动的一般性搜索。为此，他们在小鼠大脑的体感区域的桶状皮层中植入了电极，该区域处理来自感官的输入。然后，两人在观察啮齿动物注意到胡须上的细微敲击的能力时，测量了神经活动。
该团队专注于伽马振荡，他们决定专门研究一组称为快速放电中间神经元的脑细胞，因为摩尔团队和其他人的先前研究表明，它们可能参与产生这些快速节律。该分析显示，正如预期的那样，这些细胞以伽马频率放电的程度预测了小鼠检测触觉的能力。
但是，当这对搭档深入挖掘时，他们发现了一些奇怪的事情。最初，他们预计对感官刺激做出反应的细胞会显示与感知准确性最强的联系——但是当他们检查这些细胞时，这种关联变得越来越弱。“然后我们意识到，也许是那些非感觉细胞[才是重要的]，”摩尔说。“我清楚地记得那个时刻，因为它很有道理。”毕竟，他补充说，如果这些细胞充当计时员，你希望它们保持一致，而与周围发生的事情无关。
他们仅使用对感官刺激没有反应的细胞重新运行了分析——瞧，与感知成功的联系变得更强了。除了不受外界干扰外，这组特定的细胞还倾向于以伽马范围间隔有规律地放电，就像节拍器一样。此外，这些细胞的节律性越强，动物似乎就越能更好地检测胡须敲击。如果你回到将大脑比作音乐厅的比喻，根据申的说法，似乎发生的事情是“指挥保持时间的能力越好，管弦乐队的表现就越好。”
加州大学旧金山分校的神经科学家维卡斯·索哈尔没有参与这项研究，他说这篇论文“改变了我们对大脑节律的看法”。该领域主要基于最初从头皮记录电信号的观察结果，这些信号代表了大脑各个部分中许多神经元的混合，但是“在这里，我们发现了一种不同类型的大脑节律，这种节律不是通过观察许多细胞驱动的电信号来辨别的，而是通过特定类型细胞中的信号来辨别的，”索哈尔在一封电子邮件中写道。
先前曾有关于以伽马间隔放电的神经元的报道。早在 1996 年，科学家们就报告了所谓的颤音细胞，它们在麻醉猫的大脑中自发地产生伽马频率的爆发。“关于存在这些细胞，它们自行产生这种有组织的颞节律的想法已经存在一段时间了，”耶鲁大学的神经科学家杰斯卡丁说，他是摩尔实验室的前博士后，但没有参与这项研究。“这是首次有人识别出一组自发产生伽马神经元的细胞，并将它们与行为联系起来。”
但是，这些新发现的细胞如何协调神经活动仍然是一个悬而未决的问题。印度科学研究所的神经科学家苏普拉蒂姆·雷说，这项研究中一个令人困惑的结果是，当作者观察局部场电位（神经元群体的总和活动）时，他们无法发现伽马振荡的增加与节拍器细胞的活动有关。摩尔认为，对此发现的一种可能的解释是，这些产生伽马的细胞仅影响对大脑计算很重要的一小部分神经元，因此没有在群体信号中显示出来。但是，如果情况是这样，雷说，时钟可能不是很有用。“如果每个人都戴着不同的手表，并且它们没有同步，那么拥有共同时间就没有意义了。”
因此，陪审团仍在审议中。卡丁说，就伽马振荡是否起功能作用而言，这些发现是推动这一想法的又一个证据。但她补充说，与该领域的许多其他研究一样，这些实验只能确定伽马节律与行为之间的相关性，而不是因果关系。“这是一个很难——而且目前不可能——进行确凿实验的领域。”