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癫痫持续状态后脑损伤的机制尚不清楚，近年来研究认为，癫痫持续状态后病人全身及脑生理发生改变， 脑组织对葡萄糖，氧利用减少，致谷氨酸，GABA减少，神经元突触后膜抑制作用减弱，神经元过度兴奋，NMDA受体通道开放，C a^2+流入细胞内，激活细胞内一系列病理过程，调控神经元死亡；细胞Ca^2+还可通过激活早日基因等途径激活一系列级联放大反应，引起细胞凋亡。