造成腦發育不良的病因有很多種，出生前的孩子也不例外，胚胎期腦發育異常就是腦發育不良的一種情況。小孩出生時，如新生兒窒息、產傷等也是病因之一。還可發生于出生后，如某些心肺功能異常疾病引起的腦損傷等，給患者帶來的心理和身體的傷害也是非常大的。
一、基底節丘腦大理石紋狀樣改變
特別是殼核、層狀核以及丘腦的神經元缺損，病變區有強鞘的纖維增生，這是產期腦損傷的特有改變。臨床上可見錐體外系癥狀。
二、腦室周圍白質軟化
主要見于未成熟嬰兒，臨床見于四被控孿性癱瘓以下肢為主，腦癱病理改變的研究領域尚在進一步探索勺發展中。
三、神經元壞死
病因主要在大腦及小腦的白質、嚴重者可致大腦皮層彌漫性壞死，隨回可呈短痕性腦回，丘腦及腋下神經元也叮見壞死。臨床上可見痙攣性四肢癱、廂癰發作等。
四、動脈分支未梢部位的梗死
因腦普遍缺血所致，其缺血可發生在腦動脈細小分支部位，相應腦組織受損而出現局限性臨床體征如偏癱、丹癱等。
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