与癲痫有关的神经生化变化，一是脑内生化改变引起癫痫发作，二是由于癫痫发作引起了生化改变并造成中枢神经损伤。前者对癲痫而言是原发性改变；后者可称之为继发性变化。癫痫的生化变化比较复杂，并且由于人们对这两方面的生化变化的认识还不够深入，或可能由于这个复杂性发作的生化信息不能全部在人脑内直接获得，故而人们还未完全了解，有些问题的解决有待科学技术的进步。生化的改变包括糖、脂、神经递质和神经肽等方面，其中神经递质和神经肽的改变更为重要，也是比较而言较为清楚的一个方面。神经递质和神经肽是脑内的重要化学信息物。下面主要叙述癫痫的神经递质和神经肽的改变。
(1)目前已知与癫痫有关的神经递质主要是单胺类(多巴胺、去甲肾上腺素、5-HT)和氨基酸类(GABA、甘氨酸)，均对癫痫发作起抑制作用。对癫痫发作起促发作用的神经递质是乙酰胆碱和兴奋性氨基酸类(谷氨酸、天冬氨酸、牛磺酸)。
(2)神经肽已发现有近百种，抑制发作的有促甲状腺素释放激素(TSH)和促肾上腺皮质激素(ACTH)；促进发作的有生长抑素、蛙皮素、ACTH释放因子(CRF)和脑啡肽等。
中枢神经系统(CNS)突触的神经递质受体和离子通道在其信息传递中起重要作用。
①如兴奋性神经递质谷氨酸有3种受体，即海藻酸、使君子酸和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体。痫性发作时谷氨酸蓄积，作用于NMDA受体和离子通道，使突触过度兴奋，可能是导致癫痫发作的原因之一。
②GABA仅存于中枢神经系统中，脑组织中的分布较广，黑质和苍白球含量最高。GABA是中枢神经系统的抑制性递质。癫痫发作时，鼠的额叶皮质GABA水平随时间的延长而升高、降低、再升高。癲痫发作时脑组织对葡萄糖及其底物的利用受到限制，氧的利用也减少，可导致谷氨酸和GABA量的降低，降低脑内的GABA的浓度，神经元突触后膜的抑制性作用也会降低。
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