钙调素（CaM）是人体重要的钙结合蛋白，为钙离子发挥作用的受体。CaM对神经兴奋性的影响是通过对突触部位的Ca²⁺-CaM依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaMPKⅡ）活性调节进行的。直接将活化的GaMPKⅡ注入动物的神经元中可以直接改变神经细胞膜对离子通透性和神经细胞的兴奋性。由CaMPKⅡ介导的细胞膜通透性改变与癫痫状态下神经细胞膜的自动去极化有关。癫痫病人的神经兴奋性与CaMPKⅡ活性呈反比关系，CaMPKⅡ活性长时间降低可以导致癫痫发作。CaM作为钙离子这个第二信使的受体，其重要作用是调节细胞内cAMP和cGMP浓度，而cAMP和cGMP水平的改变与癫痫发作有关。CaM又能促进神经递质的合成和释放。已证实凡是DA水平上升幅度较大的脑区，CaM和酪氨酸羟化酶活性较高。有人报道，脑室内注入CaM拮抗剂，抑制CaMPKⅡ的活性，可减少GABA在脑脊液中的释放。