癫痫是一种临床综合征，它是由脑内神经细胞反复发作的异常、过度放电所致，以反复发作的脑功能失调为特征。癫痫不是一种单独的疾病，引起癫痫的原因多种多样，因此，临床症状也千差万别。但是，癫痫发作时脑部大量神经细胞的异常、过度、同步性放电这一特征，在各种癫痫中都是相同的。那么，癫痫病人的大脑为什么会发生异常放电？正常人的大脑为什么没有发作性异常放电呢？
这要从生物的电活动所起。在19世纪人类发现了生物体带电，20世纪初，人们就已开始了对人体的电活动进行临床检测，如脑电图，心电图等。近几十年来，细胞水平生物电的研究日新月异。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。大脑是支配人的意识、思维、情感及运动等活动的器官，大脑的生理功能也是通过电的活动来实现的。神经细胞是神经系统最基本的生理功能单位。在正常情况下，通过人体自身复杂的调节机制，大脑的神经细胞处于兴奋和抑制的相对平衡状态，使神经细胞的放电维持在维持范围内。
但是，各种病因比如先天遗传或后天获得的，使大脑某一部位的神经细胞发生坏死、缺失、结构异常或血液应障碍等，使脑细胞维持自己电位稳定的能力下降，脑细胞内外的离子分布比例改变，细胞周围的神经递质也发生改变，使一些受损伤的脑细胞电活动处于一种不稳定的状态，一旦内外环境发生改变，就引起该部位的神经细胞突然过度放电，并由近及远的导致更多的神经细胞同步放电。
其放电的频率可达到正常时的数百倍，这样就引起了癫痫的临床发作。如果异常放电只限于大脑的某一部分，则表现为部分性癫痫发作，如果异常放电扩散到整个大脑皮质，就导致全身性癫痫发作。这种异常放电是怎么被终止的，目前尚不明了。传统观点认为，癫痫发作的停止与神经细胞的能量消耗、毒性代谢产物积聚、神经胶质细胞对钾离子和部分神经递质的摄取有关。
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