抗癫痫药物使人类皮层网络呈现亚临界动力学

皮层网络的功能关键依赖于精细调节的相互作用，以实现神经元活动在长距离上的传播并避免失控性兴奋。在癫痫等精神与神经疾病中，网络兴奋性异常所导致的病理后果与功能受损凸显了此种重要性的存在。理论与实验表明，网络相互作用对活动传播的控制可由分支过程恰当描述。该假说部分得到大脑皮层中观测到的平衡时空动力学的强力证据支持，然而，关于网络相互作用与皮层活动之间如分支过程所预测的因果关系的证据在人类中尚缺失。在此，我们通过在使用抗癫痫药物系统性降低皮层网络相互作用下监测皮层活动来检验此因果关系。我们报告，由癫痫棘波传播模式呈现的皮层活动级联以及时间相关性均如分支过程所预测的那样精确下降。我们的结果为皮层网络功能的分支过程理论提供了缺失的一环，并对理解皮层兴奋性的基础及其在癫痫等病症中的监测具有启示意义。