有史以来，科学家首次获得人类大脑内部数百个单细胞在癫痫发作过程中的活动记录。该研究已于近期发表在《自然神经系统学》（Nature Neuroscience）期刊上，属于凭借新技术利用从单细胞水平来研究大脑进程方面研究趋势的一部分，这一研究趋势正在不断的发展壮大。但到目前为止，该研究还不能在活人中应用。

　　当癫痫患者发病时，正常有秩序的神经细胞就会陷于混乱发狂的状态，所释放出的异常电流数量可能会使人暂时残废。科学家通常采用脑电图（electroencephalogram，EEG）来监测人类的癫痫发作，脑电图测定的是数以千计的神经细胞同时所产生的脑电活动，是一种呈现癫痫发作过程中总体活动形态的方法。但是，研究者希望，通过研究单细胞可以得知癫痫发作是如何蔓延的。（可参看《神机妙算测癫痫》）

　　该研究是布朗大学（Brown University）和马萨诸塞州总医院（Massachusetts General Hospital）的研究者们长期研究合作的一部分。研究中，他们对4个已经进行癫痫发病根源研究的病人进行了仔细的检查。所有这四人都患有无法控制的局限性癫痫症（focal epilepsy），发病根源位于大脑的特定部位。

　　除了让这些患者进行常规脑电图电极检查外，外科医生在发病根源的疑似区域，植入了一种4毫米见方的微电子阵列。该移植体可以持续数天对几百个神经元的个体活动进行记录，在此期间，患者多次发作癫痫痉挛。

　　尽管科学家以前对即将做手术的癫痫患者也进行过大脑活动记录，但这是首个有关许多个体神经细胞在癫痫发作过程中的行为检查研究。

　　研究人员发现，相邻细胞的行为表现十分不同，致使了癫痫发作。这些细胞有些变得兴奋活跃，其他则低迷消极。“致使癫痫发作的不同神经细胞之间，确实存在着一种复杂的相互作用。”麻省总医院的神经学医师悉尼·凯诗（Sydney Cash）说，这样的异质性（heterogeneity）是出人意料的。凯诗是本研究的联合领导作者。相比之下，在癫痫发病结束之时细胞平息了下来，更加趋于同一性。

　　宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）的神经学与生物工程副教授布莱恩·利特（Brian Litt）说，该研究增添了一个关键性的信息组分，使科学家们可以设法更全面的认识癫痫发作。但是他又说，理想的方法是能够将这些微阵列的精细微结构散布扩展到脑部大量区域中。通过仅对少数人大脑某一部位进行观察，他比较分析了少量的细胞，设法观察细胞的暴乱——细胞的异质性可能意味着，暴乱形态仅在大范围级别上才能达到可见的程度。一些研究组目前正在钻研能够将多级别研究整合起来的技术。

　　一项类似的微阵列技术，已经作为部件被用于一种名为“脑门”（BrainGate）的试验性神经假体，以帮助瘫痪患者控制电脑系统和机器肢体。该癫痫研究表明，这些记录装置也可以在脑疾病研究中发挥有效作用。凯诗希望，研究组在对癫痫发作过程中的神经元继续进行研究的同时，可以利用有关细胞活动的数据，在癫痫发作之前，准确的预测癫痫发作。然而，该装置目前仅用于研究使用，凯诗研究组和其他研究者正在设法使移植体更小更易使用，同时利用无线电传输数据，使它们成为一种临床监测的工具。