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神经元对缺血、缺氧十分敏感，即使时间很短暂也会造成不可逆损伤，尤其是皮质神经元对缺血缺氧更敏感。而这种损伤机制至今尚未阐明。损伤后细胞内钙离子浓度升高是细胞损伤的重要原因，细胞Ca~(2+)信号转导异常被认为是神经细胞死亡的“最后共同通道”。它可以激活某些关键酶，使基因表达、细胞调亡或者促使神经递质的释放等细胞反应。目前认为在神经元胞膜至少存有两类引起细胞内Ca~(2+)升高的钙通道，分别是电压依赖性钙通道(VDCC)和受体调控性钙通道(ROC)。同时神经元还拥有在细胞兴奋时释放Ca~(2+)的胞内