Эпилептический приступ и проявления мигрени всегда по-разному рассматривались как электрофизиологические феномены в головном мозге. Группа инженеров и нейрофизиологов из Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University) под руководством Стивена Шиффа (Steven J. Schiff) обосновала физическое сходство явлений.

Ранее эпилептический приступ и атака мигрени рассматривались по отдельности, так как их появления значительно различаются. При эпилепсии отмечается электрическая гиперактивность, а при ауре мигрени электрическая активность в части мозга снижается (распространяющаяся депрессия). Электрические изменения при эпилепсии распространяются быстро, а при мигрени медленно.

Авторы работы рассмотрели энергию, затрачиваемую на активность головного мозга, как функцию от концентраций ионов и заряженных молекул. Принцип сохранения веществ и энергии был применен к нервной клетке и к количеству ионов, переходящих через ее мембрану. Энергетическая активность нейронов напрямую связана с обновлением запасов кислорода, который значительно расходуется как при эпилептическом приступе, так и при атаке мигрени.

Исследователям удалось создать модель, в которой потенциалы действия, электрофизиологические феномены при эпилепсии и при мигрени, описывались как различные проявления одинаковой активности нейрона. Модель объясняла значительное количество разнородных экспериментальных данных. Авторы обосновали в публикации, что природа эпилепсии и мигрени одинакова и на уровне физиологии клетки, а не только в модели.

Объем клинических данных, указывающих на связь эпилепсии и мигрени, увеличивается. У некоторых больных есть проявления обоих заболеваний, их ассоциация нередко наблюдается в семьях. Ряд точечных мутаций может проявляться как мигрень, или как эпилепсия, или как оба состояния.

Авторы предполагают, что их модель позволит лучше описывать физиологические феномены головного мозга и положит начало поиску методов лечения двух тяжелых заболеваний, например, способа стабилизировать электрическую активность нейронов в нормальном состоянии.