Эпилептический припадок порождается аномально синхронными потенциалами действия в одной или нескольких областях мозга. Как мы помним, нейроны общаются между собой, синхронизируя свою активность, передавая информацию в обе стороны между отдельными клетками и целыми зонами нервной сети. Однако нормальная нервная синхронизация, которая поддерживает нас в сознании и позволяет действовать очень тонко, избирательно, опирается на группы нейронов, которые синхронизируются и при необходимости десинхронизируются. Наша повседневная умственная деятельность зависит от вариаций нервной активности.
Иногда в отдельном участке мозга возникает частичная синхрония. Так, посредством сложного взаимодействия нейронов, выстреливающих или не выстреливающих вместе, разные зоны мозга общаются между собой. Этот процесс крайне изменчив, нелинеен, зависит от контекста, шума и проявляет множество свойств самоорганизующейся системы, которые мы наблюдаем в сложных сетях.
При судорожной активности в некой зоне мозга наблюдается гиперсинхрония: группа нейронов или целые области мозга чрезмерно