癲癇是一種最常見的世界性的神經(jīng)系統(tǒng)難題。在美國大約有兩百萬人患有癲癇，并且有占人口總數(shù)3%的人可能罹患癲癇。近些年來，在癲癇發(fā)作性疾病的診斷和治療上已取得重要的進展。然而對于癲癇的發(fā)生、發(fā)展的細胞學(xué)以及分子學(xué)機制，我們知道的還不太完整。在本篇概述中，我們通過列舉癲癇綜合癥的范例，來強調(diào)一些關(guān)于癲癇發(fā)生的比較流行的觀點，以及關(guān)于失神性癲癇發(fā)病機理的理論。

兒童失神性癲癇是一種全面性癲癇綜合癥，4~8歲起病，出現(xiàn)失神發(fā)作，偶爾出現(xiàn)全面性強直—陣攣發(fā)作。失神發(fā)作期間，患者在幾秒鐘內(nèi)凝視并且停止正?；顒?，隨后恢復(fù)正常并忘記剛才的一切。由于1天內(nèi)可以發(fā)作數(shù)十或數(shù)百次，經(jīng)常被誤診為注意力缺陷障礙或妄想兒童失神性癲癇腦電圖的典型圖形是3赫茲，廣泛性，棘波放電。許多年來，對于失神發(fā)作的解剖學(xué)起源以及伴隨的腦電圖模式都存有爭議。一些實驗的結(jié)果支持失神發(fā)作起源于丘腦的假說。

例如，電刺激貓的丘腦產(chǎn)生類似失神發(fā)作的典型雙側(cè)同步腦電圖放電模式。同樣，通過對失神性癲癇兒童，丘腦的植入式電極的記錄，顯示在典型發(fā)作期間腦電圖出現(xiàn)3赫茲放電波。然而，其他的實驗指出大腦皮質(zhì)本身就是癇性發(fā)作的起源。例如，在兩側(cè)皮質(zhì)表面應(yīng)用致癲癇劑可誘發(fā)類似的腦電圖放電。目前認為失神發(fā)作產(chǎn)生的機理是丘腦和大腦皮質(zhì)之間循環(huán)通路的改變。對失神性癲癇動物模型的體內(nèi)和體外電生理記錄研究顯示，通過丘腦以及在睡眠期間也會出現(xiàn)潛在的正常生理模式，丘腦皮質(zhì)循環(huán)管理皮質(zhì)興奮的節(jié)律。丘腦皮質(zhì)循環(huán)包括三類神經(jīng)核團：丘腦中繼神經(jīng)細胞，丘腦網(wǎng)狀神經(jīng)細胞以及皮質(zhì)錐體細胞。丘腦中繼神經(jīng)細胞能以如在覺醒和快眼睡眠中出現(xiàn)的張力模式，或在非快眼睡眠中出現(xiàn)的脈沖模式激活皮質(zhì)錐體細胞。

脈沖模式可能是由T型鈣離子通道產(chǎn)生的，T型鈣離子通道容許低閾值除極，從而引起動作電位(通過電壓門控鈉離子通道)的爆發(fā)。丘腦皮質(zhì)的興奮模式-張力型或脈沖型，主要是由丘腦網(wǎng)狀神經(jīng)細胞信號控制的，丘腦網(wǎng)狀神經(jīng)細胞使中繼神經(jīng)細胞超極化，容許它們脈沖放電。網(wǎng)狀神經(jīng)以通過相鄰網(wǎng)狀神經(jīng)細胞側(cè)突周期性的自我抑制。皮質(zhì)錐體細胞和丘腦中繼神經(jīng)細胞均投射到網(wǎng)狀神經(jīng)細胞以完成此循環(huán)。另外，對丘腦增加去甲腎上腺素、血清素、多巴胺產(chǎn)生的信號調(diào)節(jié)了循環(huán)并影響了出現(xiàn)脈沖模式的可能性。

在一般非快眼睡眠下，丘腦中繼神經(jīng)細胞在脈沖模式中是以規(guī)律的，兩側(cè)同步的方式激活皮質(zhì)，腦電圖上可見類似睡眠紡錘波的明顯波形。丘腦皮質(zhì)循環(huán)的“睡眠狀態(tài)”與一般的“覺醒狀態(tài)”相反，丘腦中繼神經(jīng)細胞在“覺醒狀態(tài)”下是以張力模式放電，丘腦皮質(zhì)投射以無節(jié)律的方式向皮質(zhì)傳送感覺信息。在失神性癲癇中，異常的循環(huán)在覺醒狀態(tài)下引發(fā)皮質(zhì)節(jié)律性的活化(典型的一般非快眼睡眠)，導(dǎo)致腦電圖上的特征性放電以及失神性癲癇的臨床表現(xiàn)。此循環(huán)確切的變異還不能確定，但這里有許多可能性，一些數(shù)據(jù)提示T型鈣離子通道可能是元兇。其他研究強調(diào)變異的γ-氨基丁酸(GABA)受體功能的重要性，包括腦干調(diào)節(jié)信號的改變在內(nèi)的多個因素都可能被涉及。然而最重要的概念是，神經(jīng)循環(huán)產(chǎn)生節(jié)律性皮質(zhì)活化(睡眠)的生理狀態(tài)，當其功能紊亂時可以導(dǎo)致不正常的突發(fā)性皮質(zhì)規(guī)律性活化(失神發(fā)作)。這個概念有助于解釋失神性癲癇獨特的藥物治療。乙琥胺，一種能抑制失神性癲癇而對其他類型癲癇無效的藥物，可能是通過阻塞電壓依賴的T型鈣離子電流來發(fā)揮作用的。其機理正如所希望的一樣，是抑制了丘腦中繼神經(jīng)細胞放電的脈沖模式。丙戊酸，一種用于失神性癲癇和其他發(fā)作類型的抗癲癇藥物，同樣作用于T型鈣離子通道。

丘腦網(wǎng)狀神經(jīng)細胞的一個抑制性GABAa 受體亞型，對于抑制失神性癲癇也有效。巴氯芬，一種GABA受體亞型的激動劑，使丘腦中繼神經(jīng)細胞超極化，并且在動物模型上使脈沖模式惡化為更加接近腦電圖上的棘波放電。