癫痫是一种由脑部神经元异常放电引起的慢性神经系统疾病，其发作机制涉及复杂的病理生理过程。当脑细胞异常同步放电并横向扩散，超过个体耐受阈值时，可导致全脑神经细胞高度兴奋，尤其支配骨骼肌的运动神经受刺激后出现强直收缩，表现为抽搐。同时，过度兴奋伴随抑制过程，引起意识丧失。严重时，全身运动神经持续强直收缩可压迫肺部，导致呼吸暂停甚至窒息死亡。

脑神经细胞异常放电的根源在于细胞膜离子通道功能异常。细胞膜上的钾钠泵和钙离子通道维持膜内外离子平衡。当膜内外钙离子水平失衡时，离子流动速率、流量和方向发生改变，产生异常电荷积累。当电荷强度达到一定程度，会向带负电区域释放，形成放电现象。在癫痫患者中，神经细胞内环境或外周环境异常（如缺血缺氧、机械压迫、代谢紊乱等）可通过神经调节机制诱发病变细胞兴奋，进而引发放电并横向扩散至全脑，导致癫痫样发作。

癫痫的病理改变还涉及神经递质失衡、突触可塑性改变、神经炎症反应以及基因突变等因素。例如，γ-氨基丁酸（GABA）抑制性神经递质功能减弱或谷氨酸兴奋性神经递质功能增强均可促进癫痫发作。长期反复发作可导致海马硬化、神经元丢失和胶质细胞增生，形成癫痫灶。治疗策略包括抗癫痫药物（如钠通道阻滞剂、GABA能药物）、手术切除病灶、神经调控（如迷走神经刺激）等。