癫痫是神经科常见疾病。然而,迄今为止,基于发病机制研究的、用于预防或治愈这类神经系统疾病的方案依旧匮乏。近年来,科学研究表明脑功能不是由单个神经元或单一脑区独立完成,神经细胞之间通过相互联系形成的神经环路是脑信息处理的关键。新的研究提示,癫痫可能涉及多个脑区的异常活动,引入脑网络的理念对于理解癫痫的神经机制具有重要意义。通过多项现代功能MRI成像技术,基于图论的复杂网络分析为脑网络的研究提供了有力的技术手段。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和弥散张量成像(diffusion tensorimaging,DTI)可分别对大脑的功能连接网络和结构连接网络进行研究,结合图论分析可探测大脑的内在组织特性。研究者已经发现在癫痫患者脑中存在广泛的网络结构连接异常,且与癫痫发作严重程度密切相关。静息态功能MRI联合脑电图检测发现癫痫患者发作期及发作间期脑功能网络存在改变。而这些脑功能网络的异常与癫痫发作的严重程度密切相关。在难治性癫痫最常见的颞叶癫痫患者中,静息态MRI揭示病人边缘系统神经元缺失以及异常兴奋性环路的重建。本研究组前期采用弥散张量成像研究,也同时发现癫痫患者存在额颞叶脑结构连接网络的异常,并与患者的临床功能密切相关。不仅如此,癫痫的起源过程会涉及皮层-皮层下结构以及皮层之间的通路异常,可能不仅是一个局灶区域的异常。脑网络研究对阐释癫痫起源的潜在机制,癫痫灶的定位同样具有重要的临床意义。然而,脑结构-功能网络异常在癫痫发生发展中的特征和规律,目前尚缺少针对性系统性的研究,更缺乏脑结构-功能网络异常的病生及调控的机制研究。分析脑拓扑结构及脑区间连接性随癫痫发作进程的变化规律,深入认识复杂脑系统中局部和整体的辩证关系是目前癫痫网络研究中亟待解决的问题。