臨床各種類型癲癇發作的基礎是腦神經元的發作性異常放電, 其基本特點是局部產生的異常高頻放電。 儘管癲癇灶的分佈各不相同, 但源自癲癇灶的異常高頻放電均需沿一特殊途徑產生傳播, 這一特殊途徑就是各種類型癲癇發作的共同解剖結構基礎。 大量資料說明與癲癇發作有關的重要解剖結構有兩大系統, 即前腦系統和腦幹系統。
在前腦內可被誘發出癇性放電的腦組織結構有邊緣系統、基底節、皮層下結構和大腦皮層。
邊緣葉及邊緣系統
邊緣葉的主要成分為扣帶回、海馬旁回和海馬。
邊緣系統的主要病變表現為顳葉癲癇、記憶障礙、睡眠飲食習慣異常和癡呆。
海馬結構:海馬結構是半球皮質內側緣的部分, 屬於古皮質。 它包括:胼胝體上回、束狀回、齒狀回、海馬、下腳, 海馬回鉤的一部分。 海馬通過穹隆可以和許多皮質區發生聯繫。
杏仁核:杏仁核對前腦起易作用, 對運動性抽搐機制起抑制作用, 可通過減低驚厥閥值來促進源自海馬的抽搐, 但對源自終紋、嗅球點和床核的抽搐起抑制作用。 杏仁核對源自腦幹的強直抽搐無作用, 相反, 受杏仁核病變抑制的抽搐, 恰恰又可通過腹側杏仁核外行徑路點燃引發, 這是因為在杏仁核內傳播癇性放電的重要結構就是該環路。
旁中間隔和嗅結節:這些區域的病理損害可能會破壞深部前梨狀區皮質, 該皮質與面部和前肢陣攣的化學發生機制有關,
嗅球:嗅球是一扁卵圓形的灰質塊, 位於大腦半球額葉和篩骨篩板之間。 嗅球的神經元及突起, 構成複雜的突觸。 動物實驗顯示, 嗅球全切會減低陣攣抽搐的敏感性, 部分切除或損傷可促發抽搐。