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外傷性癲癇的發(fā)生機制目前尚不完全清楚。Penfield和Erickson認為腦損傷后可出現(xiàn)一系列生化，電生理及腦結(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致癲癇灶的形成。外傷后所引起的腦原發(fā)或繼發(fā)性損害，均可造成神經(jīng)元本身或其周圍的膠質(zhì)細胞以及血管的改變，因此促使個各腦細胞過度放電和異常的超同化。

這種改變可以是局部的也可以是廣泛的。從病理生理學(xué)方面來看，癲癇的發(fā)生機制主要有以下幾點：

血循環(huán)的改變導(dǎo)致神經(jīng)細胞本身出現(xiàn)微小的化學(xué)改變和電生理改變，引起癲癇放電。急性期時，顱內(nèi)廣泛出血，腦血循環(huán)紊亂，神經(jīng)細胞因而受到刺激，引起過度異常放電，結(jié)果使供應(yīng)腦細胞的氧和葡萄糖的減少，代謝產(chǎn)物蓄積，加之血腦屏障破壞，加重神經(jīng)細胞的損害，臨床上即可表現(xiàn)為癲癇。嚴重的局部損傷可引起神經(jīng)細胞周圍的慢性缺血和膠質(zhì)增生，形成慢性癲癇灶。同樣腦水腫或腦疝引起的杏仁核-海馬區(qū)缺血和硬化亦常形成慢性癲癇灶。

正常皮質(zhì)具有軟腦膜動脈和豐富的毛細血管網(wǎng)。腦瘢痕和正常皮質(zhì)之間即中間區(qū)，該區(qū)缺乏毛細血管，并可見神經(jīng)細胞破壞和神經(jīng)元突起的新生，這種細胞再生現(xiàn)象是產(chǎn)生癲癇的重要因素。

處于缺血狀態(tài)的中間區(qū)，由于灰質(zhì)緩慢萎縮，也是產(chǎn)生癲癇灶的原因之一。膠質(zhì)增生和腦瘢痕特別是腦膜-腦瘢痕，由于其收縮作用，將腦組織向瘢痕中心牽拉，加上血管的搏動刺激，結(jié)果對中間區(qū)的神經(jīng)元樹突施以機械性張力，增加了中間區(qū)成為癲癇病灶的可能性。