Η χειρουργική νευροφυσιολογία είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος και διευρυνόμενος τομέας. Όταν οι χειρουργοί συνειδητοποίησαν ότι τα νεύρα κινδύνευαν να κοπούν απρόσεκτα, να τεντωθούν ή να θερμανθούν κατά τη διάρκεια της εγχείρησης, αναζήτησαν ειδικούς στην ηλεκτροφυσιολογία να τους καθοδηγούν ενδοεγχειρητικώς με τη χρήση ηλεκτρικής διέγερσης και παρακολούθησης. Καθώς οι περισσότεροι χειρουργοί εκπαιδεύονται σε ιδρύματα όπου χρησιμοποιείται τέτοια παρακολούθηση, η απαίτηση αυτή αυξήθηκε σταθερά, καθώς επίσης και η βελτίωση των τεχνικών των χειρουργών νευροφυσιολόγων.

Δώδεκα κρανιακά νεύρα συνδέουν το εγκεφαλικό στέλεχος με μυς και αισθήσεις της κεφαλής και του αυχένα. Όγκοι που αναπτύσσονται πλησίον των νεύρων αυτών είναι δύσκολο να αφαιρεθούν με ασφάλεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις τα νεύρα φαίνονται καθαρά, αλλά συχνά ο χειρουργός πρέπει να ψάξει για ένα νεύρο εφαρμόζοντας σύντομες ηλεκτρικές ώσεις, ενώ παρακολουθεί τα ηλεκτρικά σημεία ελαφράς μυϊκής σύσπασης. Ακόμη και όταν τα νεύρα είναι ορατά, η προειδοποίηση του χειρουργού για αποκρίσεις σε χειρισμό των νεύρων μπορεί να προστατεύσει από βλάβη. Σε ορισμένες περιπτώσεις πρέπει να θυσιασθεί ένα νεύρο προκειμένου να λάβει χώρα πλήρης αφαίρεση του όγκου. Ο SN μπορεί να βοηθήσει εδώ προστατεύοντας τα παρακείμενα νεύρα και εξασφαλίζοντας ότι κόβεται μόνο το σωστό νεύρο. Δεν μπορούμε να παρακολουθήσουμε όλα τα νεύρα. Δεν υπάρχουν αξιόπιστες τεχνικές για την παρακολούθηση της όρασης και της οσμής. Η παρακολούθηση ορισμένων μυών που ελέγχουν τον οφθαλμό και τον λαιμό θέτει υψηλότερο κίνδυνο από το αναμενόμενο όφελος. Το προσωπικό νεύρο περνά πλησίον των οσταρίων του μέσου ωτός, και είναι δυνατόν να παρακολουθηθεί κατά τη διάρκεια εγχειρήσεων προς αποκατάσταση της ακοής ή προς αφαίρεση του νοσούντος ιστού. Και τα παιδιά και οι ενήλικοι μπορεί να απαιτήσουν τέτοια εγχείρηση.

Όγκοι είναι δυνατόν να αναπτυχθούν πλησίον νεύρων σε άλλα σημεία του σώματος. Οι αντικαταστάσεις ισχίου θέτουν κίνδυνο για το ισχιακό νεύρο, εξαιτίας των χειρουργικών τεχνικών. Οι τεχνικές για την παρακολούθηση των περιφερικών νεύρων είναι παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται για τα κρανιακά νεύρα : εξέταση με ηλεκτρικές ώσεις και παρακολούθηση για ηλεκτρικά σημεία ελαφράς μυϊκής σύσπασης, και συνεχής παρακολούθηση για τις αποκρίσεις των μυών στους χειρισμούς του χειρουργού. Τα νεύρα είναι δυνατόν να συνθλιβούν ή να κοπούν σε ατυχήματα. Η αποκατάσταση τέτοιων τραυματισμένων νεύρων σημαίνει να βρεθούν τα υπολείμματα των νεύρων πρώτα, με τη βοήθεια ηλεκτρικής διέγερσης.

Όγκοι που αναπτύσσονται εντός και πλησίον του νωτιαίου μυελού είναι επικίνδυνο να αφαιρεθούν χωρίς παρακολούθηση. Τραυματισμοί της ράχης, όπως κήλη δίσκων και κατάγματα σπονδύλων επίσης θέτουν κίνδυνο στο νωτιαίο μυελό, καθώς επίσης άλλες δυσμορφίες και παθήσεις της σπονδυλικής στήλης, που απαιτούν νευροχειρουργική επέμβαση. Συνήθως χρησιμοποιούνται τρεις τύποι παρακολούθησης στις εγχειρήσεις της σπονδυλικής στήλης : 1) για την προστασία των νεύρων που φέρουν τις αισθητηριακές πληροφορίες από τα άκρα στον εγκέφαλο, ηλεκτρικές ώσεις εφαρμόζονται στους καρπούς και τους αστραγάλους, και η εγκεφαλική επεξεργασία των ώσεων καταγράφεται από ηλεκτρόδια του τριχωτού της κεφαλής, 2) για την προστασία των νεύρων που μεταδίδουν εντολές από τον εγκέφαλο για τον έλεγχο των μυών, εφαρμόζονται ηλεκτρικές ώσεις μέσω του τριχωτού της κεφαλής, και τα ηλεκτρικά σημεία ελαφράς μυϊκής σύσπασης καταγράφονται από τα άκρα. Για την προστασία και την τακτοποίηση νεύρων που εκφύονται από το νωτιαίο μυελό για τον έλεγχο των μυών των άκρων, χρησιμοποιείται συνεχής παρακολούθηση και ηλεκτρική διέγερση, ως περιγράφεται ανωτέρω για τα κρανιακά και περιφερικά νεύρα.

Η αποκατάσταση των εγκεφαλικών αρτηριών που έχουν υποστεί ρήξη συνήθως απαιτεί την προσωρινή απόφραξη των πλησιέστερων αρτηριών. Η παρακολούθηση των αισθητηρίων οδών διασφαλίζει ότι επαρκές οξυγονωμένο αίμα φθάνει στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του χρόνου συμπίεσης. Αρτηρίες σε σπασμό και χαμηλή πίεση αίματος μπορεί να ανιχνευθούν με την παρακολούθηση για διαλείπουσα απώλεια σημάτων, πράγμα που καταδεικνύει την ανάγκη για περαιτέρω παρέμβαση από τον χειρουργό ή τον αναισθησιολόγο. Για να προστατευθούν οι περιοχές του εγκεφάλου που ελέγχουν την κίνηση, ο χειρουργός μπορεί να διεγείρει με ηλεκτρικές ώσεις, ενώ ο SN παρακολουθεί για ηλεκτρικά σημεία ελαφράς μυϊκής σύσπασης.