近年來，神經外科基礎與臨床的研究進入一個嶄新的時代，人們對神經系統疾病的認識已經深入到分子水平，神經影像學技術的進步和微侵襲外科的發展，也使神經系統疾病的診斷和治療日臻完善。
臨床研究 傳統的外科觀念受到極大的挑戰，微侵襲概念已經深入到外科學診斷與治療的各個領域CT和MRI的應用，是神經系統疾病診治發展的裡程碑，隨著新一代螺旋CT、磁共振血管造影（MRA）與數字減影腦血管造影（DSA）技術的應用，對顱內病變，特別是血管性病變的診斷更加快速和準確；將解剖形態和功能代謝有機結合而開發的核磁共振頻譜分析（MRS）和功能核磁共振影像（FMRI）、正電子發射斷層掃描（PET）及腦磁圖（MEG）等，可反映病變組織結構的變化，更進一步檢測功能代謝方面的細微變化，為研究中樞神經系統的病理生理改變提供了新的手段。
影像學、放射外科學和立體定向技術的有機結合，衍生出多種新型治療手段如腦血管造影定向術、磁共振立體定向術、多普勒輔助立體定向術、內窺鏡立體定向術、PET輔助腦立體定向術等。立體定向放射外科概念的引入，r－刀、X－刀及質子束放射系統的應用，使微創或無創的概念得到更進一步深化。通過無框架式立體定向系統引導外科手術在三維空間定位、精確設計手術入路、模擬最安全的手術方法，極大地提高了手術的安全性和準確性，神經外科手術導航系統（surgescope）作為高科技的結晶已在臨床上得以應用。
顯微外科技術現在已經成為神經外科的常規熟練的顯微手術操作結合豐富的顯微解剖知識，使以往被視為手術禁區的腦幹病變切除成為可能。北京市神經外科研究所已完成腦幹腫瘤460餘例，死亡率僅為1％。顱底外科得益于顯微手術的進展，使解剖復雜、位置深在、並有重要血管神經穿行的中顱窩及斜坡腫瘤手術達到全切除；新型專業內窺鏡、接觸性激光、電磁刀等新技術的引入，使顯微神經外科技術日臻完善。
神經外科血管內治療（介入神經放射治療）近年來取得了長足進展對于難以手術夾閉及切除的動脈瘤或血管畸形有肯定的療效或達到輔助治療的目的。近十年來，我國神經外科血管內治療技術發展很快，已接近或達到世界先進水平，並且逐漸形成一支專門從事神經外科血管內治療的隊伍。
膠質瘤的治療是神經外科醫師長期探索的課題之一但迄今為止尚未找到令人滿意的根治方法。對于膠質瘤的治療採用包括手術切除，輔以放療、化療、免疫治療以及微波等綜合治療的方法。在提高膠質瘤外科手術的準確性和安全性的同時，應用硼中子捕獲、r－刀等放療手段或新型抗腫瘤藥物和控釋化療手段進行治療，在一定程度上提高了膠質瘤的治療效果。免疫治療與基因診斷及治療在目前仍處于探索階段。
基礎研究
神經外科的基礎研究近年來較突出的領域包括以下幾個方面：
中樞神經系統損傷後的保護與修復是神經科學家們面臨的嚴峻挑戰之一，所涉及的理論問題多為神經科學前沿。許多研究已證實，神經系統具有可塑性，不僅表現為對外界各種刺激有強烈的代償與適應能力，更重要的是在結構與功能上具有損傷後修復或重建的能力。這個過程的實現既需要神經元自身發育適宜的基因調控程序，又需要相當復雜的局部環境與條件。
生長因子在神經元和膠質細胞發育成熟中起關鍵作用，並對神經元和膠質細胞的損傷有一定的保護作用。轉移NGF、NT基因是當前人們較關注的熱點，利用基因感染技術把神經營養因子相關基因導入哺乳動物細胞株，然後移植到腦內，或用逆轉錄病毒基因載體直接感染腦內神經元和膠質細胞，使這些經過基因修飾的細胞在局部表達相關蛋白，從而達到治療中樞神經系統損傷的目的。
神經多潛能幹細胞體外分離培養的成功，為神經系統損傷後的結構重建提供了可能性，移植的幹細胞可在宿主體內分化成為相應的神經元和膠質細胞以實現損傷修復，另外還有望作為基因治療的載體細胞，持續表達某些神經遞質，達到治療目的。
當前腦腫瘤的基因治療以基礎研究較多，主要有以下幾個方面：（1）應用自殺基因或反義基因治療；（2）免疫增強基因治療和淋巴因子基因治療；（3）應用反義寡核苷酸治療。其中自殺基因（如HSV－tk基因）治療膠質瘤取得了一定進展，國內已將腫瘤的基因治療作為863國家高技術發展規劃中的課題。人們在研究中也發現了許多亟待克服的問題，如載體導入的靶向，效能，可控性等。
神經系統損傷後程序性細胞死亡是遲發性神經元壞死產生的重要機制之一，已發現許多抑制或促進細胞凋亡的因素，如神經生長因子可以參與抑制細胞凋亡的過程；Bc1－2家族及P53基因均在決定細胞生存與死亡方面起關鍵作用；人們期望通過調控這些基因的表達水平，主動控制程序性細胞死亡發生的過程，建立神經元損傷修復的新辦法。惡性膠質瘤的增殖、存活也與程序性細胞死亡關系密切，誘導細胞程序性死亡，已成為腫瘤治療的新思路，以程序性細胞死亡作為一個新的模型靶，設計腫瘤治療的新方案，對研究化學（化療）、物理（高溫、放射線）、生物（反義寡核苷酸等）誘導程序性細胞死亡的最佳誘導條件和最佳組合方式具有重要意義。
