Elektrokortikograafia (ECoG) on andurite, mida nimetatakse elektroodideks, kinnitamiseks otse kirurgiliselt eksponeeritud inimaju külge, et mõõta ja analüüsida selle elektrilist aktiivsust. Peanahaga kokkupuutuvad väliselektroodid suudavad tuvastada ka aju aktiivset talitlust, kuid teatud tüüpi ajuhäirete diagnoosimiseks pole see piisavalt täpne. Üks näide on sagedased, rasked ja kurnavad krambid haigusseisundist, mida nimetatakse epilepsiaks. Võimalik viis selle ravimiseks on tuvastada ja eemaldada vaid väike ajuosa, mis neid käivitab, kahjustamata seejuures kriitiliselt olulist külgnevat ajuainet.
Röntgenikiirgus võib tungida läbi inimese pehmete kudede, et paljastada kolju kuju, kuid neuroloogiaarstid, kes soovivad näha aju sees, vajavad muid tehnoloogiaid. Üks parimaid meetodeid on magnetresonantstomograafia, mida tavaliselt nimetatakse MRI-ks. Röntgenkiirguse asemel kasutab see võimsaid magneteid, et muuta keha aatomitasandil, salvestades nende mõju ja kuvades neid peente detailidega.
Aju kujutis võib näidata ebanormaalseid struktuure. Siiski on palju ajuhäireid, mis ei ole põhjustatud tuvastatavatest füüsilistest asjadest, vaid pigem keeruka organi ebanormaalsest talitlusest. Aju normaalse toimimise hindamiseks vajavad neuroloogid erinevaid tehnoloogiaid. Üks olulisemaid neist on lihtne ajukaart. Kogunenud meditsiinilised uuringud on määranud inimese funktsioonide (nt nägemine, keel või lihased) kontrolli aju väga spetsiifilistesse kohtadesse.
Kui neuroloogil on ajukaart käes, siis kui patsiendil on ebanormaalsed sümptomid, teab ta, kust otsida, kuid vajab tehnoloogiat, et mõõta selle asukoha toimimisseisundit. Üks vahend on funktsionaalne MRI, mis annab ajupildi piirkondadest, mis on esile tõstetud hapnikuga täidetud vere suurema kontsentratsiooniga. Eeldatakse, et see võrdub kütusega, mida on vaja sellistes piirkondades suurenenud ajutegevuseks. Ajurakud ja närvirakud toimivad, võttes vastu, genereerides ja edastades teistele rakkudele elektrilisi signaale.
Ajutegevuse otsesemaks kujutamiseks vajab neuroloog oma elektriväljundi mõõtmist. Kõige sagedamini kasutatav tehnoloogia on elektroentsefalogramm ehk EEG. Peanahale on kinnitatud täpselt kaardistatud tundlike andurite võrk, mida nimetatakse elektroodideks. Igaüks neist mõõdab ajulaineid, väikseid pingemuutusi, mis on põhjustatud vahetult selle all oleva ajupiirkonna elektrilisest aktiivsusest. Arstid on õppinud tuvastama saadud graafikul mustreid, mis viitavad järjekindlalt teatud neuroloogilistele häiretele, sealhulgas kõige levinumale epilepsiale.
Epilepsiale on iseloomulikud kontrollimatud krambid, millega sageli kaasnevad teadvusekaotus ja lihaskrambid. Need on sisuliselt aju elektrilise ülekoormuse tagajärg ja neid saab liigitada sündmuse käivitamise järgi. Paljud epileptikud, keda kunagi peeti füüsilise puudega, on suutnud oma seisundit hallata kaasaegsete krambivastaste ravimitega, mis võeti esmakordselt kasutusele 1990. aastatel.
Paljude epilepsiatüüpide hulgas on eriti raskesti ravitavad need, mis on põhjustatud või pärinevad teatud aju asukohast. EEG võis tuvastada üldise asukoha, kuid pildid ei pruugi paljastada ebatavalisi kõrvalekaldeid. Kui ravimid on ebaefektiivsed, ei pruugi neuroloogil jääda muud üle, kui teha kraniotoomia, eemaldades kolju ehk koljuluu osa. Avatud aju otsene visuaalne kontroll võib paljastada armi või mõne muu tõenäolise põhjuse.
Selles etapis viib neurokirurg tavaliselt läbi elektrokortikograafia. Sarnaselt EEG-ga asetatakse väiksem ja peenem elektroodide võrk otse ajju, et registreerida piirkonna elektriline aktiivsus. See määrab täpselt epilepsiaepisoodide näilise päritolu, mida nimetatakse ka epileptogeenseks tsooniks. Asukoht on märgitud aju kõige ülemisele kihile, mida nimetatakse ajukooreks.
Rikkumise tsooni eemaldamine eemaldab krambihoogude käivitaja. Kirurgi põhieesmärk on kirurgiliselt välja lõigata nii väike kogus ajukudet kui vaja. Koos elektrokortikograafiaga võib kogu epileptogeenset tsooni ümbritsevat ala sondeerida otsese kortikaalse elektrilise stimulatsiooniga (DCES). Protseduur kasutab käeshoitavat osutit, mis annab kerge elektrilöögi. Kohaliku tuimestuse all ja teadvusel olles võib patsient teatada stimulatsioonist tulenevast aistingust või lihaste liikumisest.
Elektrokortikograafia abil saab tuvastada umbes 0.4 tolli (1 cm) ruudu. DCES kaardistamise abil saab kirurg seda kirurgiliseks eemaldamiseks veelgi väiksemale piirkonnale kitsendada. Selle käigus suudab ta vältida terve aju piirkondade kahjustamist, mis võivad olla inimese normaalsete funktsioonide jaoks kriitilise tähtsusega.