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世界上约有5千万人正在忍受着癫痫带来的痛苦，我国约有8百万癫痫患者。癫痫是由多种因素引起的慢性反复发作性疾病，约三分之一患者以目前的抗癫痫药物无法控制其发作。使用非线性动力学及其混沌理论和方法，分析研究癫痫病人的EEG信息来研究癫痫，已经成为当前癫痫研究的一个热点，也正处于理论摸索和前进的阶段。
我们的研究工作在这样的一个背景之下，收集、查阅和研究了目前大量的该领域的前沿研究资料，应用非线性动力系统的理论与方法，对神经科癫痫疾病的发病过程及该病的动力学特征和机理的等方面的内容进行了研究。主要研究工作包括：癫痫病人EEG信号的相空间重构和癫痫失神发作过程中基于最大Lyapunov指数时空动力学转变的研究，同时对神经系统的模型和癫痫发作过程中脑电的复杂度变化进行了初步研究。
在相空间重构部分，对于带有复杂成分和外界干扰的EEG信号进行相空间重构是一个公认的难点。我们在该部分的研究包括：(1)综合应用伪邻点法、互信息法、C-C方法和改进的C-C方法等方法对EEG信号的相空间的嵌入维和延迟进行了严格的理论推导，建立了研究脑电信号的相空间；(2)在目前国外的一些学者对癫痫脑电的发作间期和发作期都采用固定相空间进行研究的情况下，通过我们的研究，发现癫痫病人的发作间期和发作期两种状态的EEG信号对应两个不同的相空间，有不同的吸引子。本研究建立了两个状态不同的相空间，并绘制出其对应的吸引子。
在对癫痫失神发作研究的过程中，动力学特征量的连续变化对应着病人状态的转变。针对癫痫失神发作具有持续时间短，突然发作又突然结束的特点，类似不规则的随机过程的这个特性。我们的研究包括：(1)对研究的EEG信号，按临床的规则进行过滤，去除部分的干扰成分，降低相空间的维数，减小研究EEG信号的复杂度；(2)使用小数据法来计算短期最大Lyapunov指数，同时采用计算数据部分重叠的方法，定量研究了癫痫发作过程中微小的时空动力学的转变；(3)引入STLmax的近似导数，增加了描述癫痫失神发作从发作前期到发作期的微小时空动力学的过程描述变量。通过上述方法的综合应用，在所研究的病例中，我们可以提前10-20秒发现失神发作前的动力学的变化。此外，在对神经系统模型分析的基础上，我们提出了自己的模型研究的方法和设想。同时对癫痫发作过程中脑电的复杂性变化进行了分析研究，为建立癫痫发病过程描述的综合指标体系打下基础。最后，在前面研究工作的基础上进行了总结和展望。