大脑是支配人的意识、思维、情感、运动和接受各种感觉的器官，大脑的生理功能是通过生物电的活动来实现的，细胞的生物电现象和兴奋性是细胞的基本功能之一，人的各种生命活动都离不开生物电的作用。

　　从前面的癫痫定义中我们知道癫痫是大脑神经元的过度、同步异常放电所引起的。在正常情况下，人体通过自身的调节机制，使大脑的神经元处于兴奋和抑制的相对平衡状态，神经细胞的放电维持在生理范围内。当大脑的某一部位的神经元在发生变性、坏死、缺失、结构异常等情况下，神经元的神经递质发生变化，细胞内外的离子分布比例改变，使脑局部大量神经元过度同步放电，其频率可达数百至上千赫兹，这样就引起了癫痫的临床发作。

　　癫痫的发病机制是一个很复杂的问题，它涉及到神经系统的内在性质，兴奋性和抑制性过程的平衡失调，发作的起点，癫痫波的产生、传播和终止等。虽然已有许多发现，但确切的机制尚未阐明。

　　痫性活动的产生：在脑损害因素的作用下可造成脑内局部结构改变和局部内环境失衡。遗传因素使脑内某些部位神经元膜电位不稳定或惊厥阈值降低等而对脑损害因素具有更高的易感性。在两种致病因素的共同作用下，局部神经元膜电位活动异常，即兴奋性活动与抑制性活动的平衡失调。目前已经证实，痫灶区的神经元兴奋性增高，并持续处于部分除极状态及阵发性除极漂移，这种膜电位异常可能与钙离子的跨膜运动有关。由于细胞膜对离子的通透性改变，在轻微的体温升高、低血糖、低血钙、低血钠和感觉刺激及睡眠的某个时相等条件下，神经元容易被激活而兴奋性增高。当兴奋性活动增高而抑制性活动减弱达到一定的阈值时，神经元进一步除极而出现爆发性放电，此时脑电图上可记录到痫性波。由于反馈性抑制通路的激活，痼性波被局限于癫痫灶内而不能向周围或对侧扩散，临床上无发作表现。在某种促发因素的作用下，使兴奋性活动大幅度增强和抑制性活动显著减弱或完全消失，痫性波活动得以向周围和对侧扩散，从而出现临床发作。调控发作间期的癇性活动转化为发作期可扩散性的痫性活动的确切机制尚未完全明确，可能与中枢神经元起步点的自发放电或同步性传人暴发有关。各种离子的跨膜运动和多种神经递质系统在癫痫灶神经元膜电位活动和痼性放电的产生、扩散及终止等方面发生微妙的变化，如癫痫灶区细胞外钾离子升高，细胞膜电压敏感性钙通道缺陷，抑制性神经递质γ-氨基丁酸显著降低，5-羟色胺亦降低，而甘氨酸则升高，兴奋性神经递质谷氨酸和乙酰胆碱升高或降低，神经调质牛磺酸升高等。但这些生化改变与痫性发作的因果关系尚有争议。

　　痫性活动的传播：痫性活动的传播与癫痫灶的病因、部位和数量，以及神经网络系统和痫性活动触发的反馈性抑制作用等有关。痫性活动由癫痫灶局部扩散到邻近的脑区而不再扩散时，临床表现为部分性发作。阻止痫性波扩散的机制除了神经轴突侧支的反馈性抑制外，还与大脑皮质外的抑制作用有关，当抑制作用不足时可扩散到丘脑和中脑网状结构，引起意识丧失，再经丘脑投射系统而扩散到整个大脑皮质，从而出现全身性强直阵挛发作。偶尔痫性活动在皮质突触环内长期运转，而出现部分性癫痫持续状态。由于癫痫灶的部位、痫性活动传播途径和范围不同，部分性发作的临床表现复杂多样。源于中脑和丘脑的痫性活动经丘脑投射系统扩散到双侧大脑皮质，表现为原发性大发作。失神发作被认为是由中线深部结构受累所致，至于这些部位诸神经核团之间及其与大脑皮质之间的联系尚未明确。婴儿痉挛症可能与脑干的调控机制失衡有关。

　　痫性活动的终止：痫性发作的终止取决于各层次的抑制作用，而与神经元的能源消耗关系不大，包括：①致癫痫灶周围的抑制性神经元作用；②胶质细胞对兴奋性物质的摄取；③黑质、尾状核和小脑的抑制作用；④痫性活动时脑部释放的一些物质，如β-内啡肽、腺苷、次黄嘌呤、肌酐、缩胆囊素等也有一定的抑制作用。