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癲癇是種普遍的腦部疾病，根據統計，全球有百分之一人口常年受癲癇所苦，歷史上亦有不少名人如凱薩、梵谷都是癲癇患者。過去人們總認為癲癇發作無法預測，這令病患及家屬常有股揮之不去的壓力，懼怕如常人一般生活。近來有研究證實，癲癇發作前的確存在明顯「徵兆」，只要觀測神經網絡內是否有恢復力消失的情形，即可預知發作時機。
▼腦神經網絡示意圖。（圖／取自Pixabay）
最新《自然神經科學》期刊（Nature Neuroscience）所刊載的研究指出，一組跨國團隊發現在腦神經網絡中，特殊的高頻率神經活動（high frequency activity）與所有「類癲癇發作」有密切相關；每次發作前，該高頻率神經活動皆出現走勢一致的質變與性變，此趨勢變化反應了神經網絡的恢復力正逐漸消失，進而導致類癲癇發作。
這一點令研究團隊十分興奮，因為不僅在腦神經網絡中，即便是其他複雜系統，如冰河期全球氣溫驟降，或者1929年經濟大恐慌，皆可觀測到「系統回復到正常狀態的能力逐漸衰退」的現象，顯示兩種狀態間的轉換並非突如其來、無法預測的，「消失的恢復力」即是預告災難即將降臨的指標。
研究人員在活體癲癇鼠，甚至臨床癲癇患者身上，皆驗證了神經網絡內的恢復力消失，是癲癇發作的通則。該研究第一作者張巍礩博士表示，「過去我們不知道要用何種生理訊號來預測癲癇發作，在未來，透過即時電腦的分析，發作時機將不再如此難以掌握，更可及早準備症狀來臨。」
除了癲癇發作的規則外，此項研究更具衝擊性的突破在於重新定位「發作間期癲癇樣放電」（interictal epileptiform discharges，簡稱異樣放電）的角色。
異樣放電常見於癲癇患者的腦電波紀錄裡，在近代相關研究中，有半數結果認為異樣放電會誘發癲癇發作，另一半卻堅稱異樣放電可抑制癲癇發作。本次研究中，終於證實異樣放電長久以來多變的角色，取決於「神經網絡的瞬時狀態」，它同時具備早期抑制及後期觸發癲癇發作的效果，只要適切調整異樣放電的介入頻率、時機及強度，有可能永久性阻斷癲癇發作。
▼電腦模擬顯示「異樣放電」頻率及強度，左右癲癇發作發生率之關係圖。（圖／取自《自然神經科學》期刊）
張巍礩進一步說明，「如果發現病人內在的異樣放電不利於控制癲癇發作，可以立即加以阻斷；或者進行更積極的作為，透過觀察高頻率神經活動的訊號，在適切時機導入人工誘發的異樣放電，產生抑制癲癇發作的效果。」
研究團隊樂觀表示，他們已經找到控制癲癇發作的關鍵，未來在配合植入電極、即時電腦運算、腦部深度刺激，以及局部給藥等科學技術的長足進步下，預估5至10年間，即可應用至癲癇患者身上。
資料來源：自然神經科學
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