ศัลยแพทย์ประสาทจะทำการฝังขั้วไฟฟ้าซึ่งมีขนาดเล็กมากลงไปในสมองของผู้ป่วยในส่วนที่เฉพาะกับการรักษาโรคพาร์กินสัน โรคสั่นไม่ทราบสาเหตุ และโรคที่มีอาการแข็งเกร็งของกล้ามเนื้อ โดยจะมีการใช้เครื่องมือเพื่อความแม่นยำในการฝังขั้วไฟฟ้า ได้แก่ กรอบโลหะ (เพื่อช่วยให้ศีรษะของผู้ป่วยอยู่นิ่งกับที่ และช่วยในการวางแนวการฝังขั้วไฟฟ้า) ภาพถ่ายสมองด้วยวิธี MRI หรือ CT scan ร่วมกับโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (เพื่อคำนวณแนวการฝังขั้วไฟฟ้า) และเครื่องตรวจคลื่นสมอง (เพื่อให้แน่ใจว่าขั้วไฟฟ้าอยู่ในที่ที่ถูกต้อง)
 
ทั้งนี้ในระหว่างที่ศัลยแพทย์ประสาททำการฝังขั้วไฟฟ้า ผู้ป่วยจะอยู่ในสภาพตื่นตลอดเวลา เพื่อให้แพทย์สามารถสอบถามอาการและตรวจอาการผู้ป่วยได้ เนื่องจากเนื้อสมองไม่สามารถรับรู้ความเจ็บปวด ผู้ป่วยจึงไม่รู้สึกเจ็บปวดในเนื้อสมองระหว่างการผ่าตัด
 
เมื่อขั้วไฟฟ้าถูกฝังลงในสมองแล้ว ศัลยแพทย์ประสาทจะต่อขั้วไฟฟ้าเข้ากับเครื่องกระตุ้นกระแสไฟฟ้าซึ่งถูกฝังที่ชั้นใต้ผิวหนังที่หน้าอกส่วนบน โดยในการผ่าตัดขั้นนี้ แพทย์จะให้ผู้ป่วยดมยาสลบเพื่อไม่ให้ผู้ป่วยเจ็บปวด

• อาการไม่พึงประสงค์ที่อาจเกิดขึ้นจากการกระตุ้นสมอง
  • อาการเหน็บชา
  • มีความรู้สึกเหมือนถูกไฟฟ้าช็อต
  • กล้ามเนื้อเกร็งหรือกระตุก
  • การเคลื่อนไหวผิดปกติ

ภาวะแทรกซ้อนหรืออาการไม่พึงประสงค์ที่อาจเกิดจากการผ่าตัด

• อัมพาต หมดสติขั้นโคม่า หรือเสียชีวิต
• เลือดออกในสมอง
• น้ำเลี้ยงสมองและไขสันหลังรั่วซึม
• ลมชัก
• การติดเชื้อ

• อาการแพ้อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกายของผู้ป่วย
• ความผิดปกติของสมองซึ่งอาจเป็นเพียงช่วงระยะหนึ่งหรือตลอดไป
• อาการสับสนหรือขาดสมาธิ
• ความเจ็บปวดที่เกิดขึ้นที่ตำแหน่งที่ผ่าตัด
• ปวดศีรษะ

 

• ผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่มีอาการมาก และการรักษาด้วยยาไม่ให้ผลดีเท่าที่ควร หรือมีผลข้างเคียงจากยา
• ผู้ป่วยโรคสั่นไม่ทราบสาเหตุ (essential tremor)
• ผู้ป่วยโรคที่มีอาการแข็งเกร็งของกล้ามเนื้อ (dystonia)

ทั้งนี้ แพทย์จะพิจารณาจากภาวะการเจ็บป่วยของผู้ป่วยในแต่ละรายว่ามีความเหมาะสมกับการรักษาด้วยวิธีการผ่าตัดกระตุ้นสมองส่วนลึกหรือไม่ ดังนั้น ผู้ป่วยจึงควรพบแพทย์เพื่อปรึกษาและทำการประเมินถึงความเหมาะสม