人类的脑是由大约860亿个神经元组成的，在这些神经元之间，数万亿个连接将它们组成复杂的神经网络。一个多世纪以来，科学家一直认为，那些决定了我们的思想、感觉和行为的脑活动模式，正是取决于这些复杂的神经网络连接。然而，一篇新发表在《自然》杂志上的研究挑战了这一观点。一组研究人员在检查了超过10000个不同的人类脑活动图后发现，人类神经元的活动模式更多地是受到脑的形状的影响，而非它们之间的复杂联系。
一种传统的理论认为，脑的复杂的连接网络从根本上塑造了它的活动，特定的想法或感觉会引发脑的特定部位的活动。在这种观点之下，脑被视为一个离散区域的集合，每个区域都有其特定的功能，比如视觉或语言。区域与区域之间通过轴突（相互连接的纤维）进行交流。另一种观点则是通过一种被称为神经场论的脑活动建模方法来体现的。它没有将脑划分为离散的区域，而是关注细胞兴奋波如何在脑组织中移动。
为了比较这两种观点，研究人员分析了从1178个独立的功能磁共振成像（fMRI）实验中获得的10,000不同的脑活动图。这些脑活动图是在受试者在进行一系列认知、情感、感觉和运动任务时获得的成像数据。他们想知道，哪一种观点可以更容易地为这些脑活动图提供解释。具体来说，研究人员用基于脑的连通性的本征模式，和基于脑的形状的本征模式，来描述每个脑活动图。
结果发现，能够更好地对这些不同的本征模式提供最准确解释的，是脑的形状的本征模式，而非连通性的的本征模式。
研究人员的发现表明，目前的脑功能模型需要更新，科学家不应只关注信号是如何在离散的区域之间传递的，还应该研究波是如何在脑中传播的。这项汇集了物理学、神经科学和心理学的方法，挑战了强调复杂的脑连接的重要性的百年范式，确定了以前未被重视的脑形状与活动之间的关系。研究人员的新的方法为研究脑形状如何通过进化、发育和衰老以及脑疾病影响功能提供了可能性。