“当我们交谈时，各种想法在头脑中不断浮现又消失，这些都是各种神经元集群在不断形成，组成一种形式，再改成其他形式。但大脑是怎样做到这一点的还是个谜。”米勒说，这也正是思维本身的真正性质。

研究人员识别出了猴子脑中的两组神经元集群。他们训练这些猴子根据物体不同的颜色和方向作出不同的反应，这要求猴子在认知上有灵活性——在两套不同行为规则之间转换的能力。“事实上，它们所做的是把注意力集中在物体信息的某些方面，而忽略其他方面。它们选择哪种行为取决于环境。”论文领导作者之一、麻省理工大学博士后蒂姆·布施曼说。

当猴子改变任务时，研究人员检测了它们整个前额叶皮质（大部分计划、思考发生在这里）不同区域所产生的脑波，发现神经元电流以节律性振动的形式产生了脑波。当猴子以方向为判断准则时，某些神经元以高频振荡，产生了β频率波动；以颜色为准则时，另一组神经元产生了β波。有些神经元会重叠，多组集群都会用到它们，但每组集群都有自己的组合方式。而且，当以颜色为准则时，曾经的“方向组”神经元之间出现了低频α波。研究人员认为，α波与脑活动抑制有关，能帮助那些“方向组”的神经元安静下来。

“这表明方向准则是占优势的，颜色准则相对较弱。大脑对‘方向组’发出了一阵α波，让它们平息下来，这样猴子才能使用较弱的神经组。”

目前，研究小组正致力于探索大脑在不同规则之间切换，也就是思考的时候，神经元集群之间是怎样协调彼此行为的。有些神经科学家认为，这需要有更深的脑结构起作用，比如丘脑来执行这一协调任务，但还没人能确证这一点。米勒说：“究竟是什么在控制着你的思维？这是认知上的最大秘密。”

该研究也有助于揭示意识的神经基础。米勒说：“意识最基本的特征是它的容量有限，能在头脑里并存的思想非常少。”这些波动解释了为何意识容量是有限的。当一个动物同时思考两件事时，需要两组不同的集群以β频率振动，它们互相干扰了相位。适合一个波动周期的信息数量是有限的，破坏这些振动可能导致神经紊乱，如精神分裂症。研究还显示，精神分裂症患者的β振动减少。