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。
在腦幹系統給予電刺激可產生狂奔或奔跑及強直性發作。
中腦
1、中腦網狀結構:範圍比腦橋稍小。 紅核是網狀結構的特殊部分, 一般把紅核背側和外側的部分確定為網狀結構。 單側中腦病變可增加驚厥閾, 雙側病變可阻止癇性放電, 而雙側前腦斷離卻無此作用。 由此可見, 中腦網狀結構與大腦雙側同步放電有關。
2、黑質:在人腦最發達, 是中腦中最大的核工業。 貫穿中腦全長, 並伸入間腦的尾側部, 也是錐體外系的重要神經核。 因為震顫麻痹通常伴有黑質的損傷, 從而表現出強直和運動不能。 實驗研究也證實, 向黑質內微量注射γ-GABA會阻止由電休克所引發的兩前(上)肢和奔跑性的陣攣和強直發作。 當向黑質以外的其它區域, 如前腦或腦幹尾部注射γ-GABA則無此作用。 目前認為, 中腦黑質可能是腦干係內與癲癇有關的另一重要結構。
橋腦
橋腦與黑質不同, 橋腦網狀結構病變僅影響強直發作或者是癲癇發作中的強直性部分,