神经外科正步入智能化和个体化的精准时代。新一代神经外科医师不仅需要精湛的手术技能，还需要掌握计算机技术、影像学技术和神经调控技术等。人工智能在神经外科领域的应用包括机器学习、深度学习、大语言模型等。本文介绍数字与人工智能技术应用于中枢神经系统肿瘤、脊柱疾病、癫痫和脑血管病的典型范例。数智神经外科侧重强调数字化和智能化在神经外科领域的深度融合，应建立智能感知、智能认知、智能决策和智能操作的技术体系。随着数字化与智能化的深度融合，神经外科必将迎来前所未有的技术变革。
数字和人工智能技术（以下简称数智技术）在神经科学领域的应用和发展，为脑功能基础研究以及神经系统疾病诊断、治疗、康复提供了强大工具。本文拟就数智技术在辅助神经影像学诊断、神经系统疾病个性化治疗、神经康复及预后评估中的应用进展进行概述，并提出数智技术面临的挑战和未来发展趋势，以期为数智技术在神经科学领域的临床应用提供新思路。
通过高性能计算平台进行大规模脑模拟研究成为神经科学与计算科学交叉领域的重要趋势。伴随新一代高性能计算平台的崛起以及脑科学与类脑研究的推进，在多尺度、跨模态数据的支持下，构建更接近生物真实性的全脑或局部回路仿真模型，为阐明脑功能机制、揭示脑疾病发病机制、助力类脑智能技术发展带来革新性机遇。然而如何在巨大的计算负载、繁杂的多模态数据管理及跨学科协作中持续取得突破，仍存在诸多挑战。本文综述大规模脑模拟的理论基础与关键技术、常用的大规模脑模拟平台与软件工具、可使用的脑模拟数据和资源、脑疾病的超算脑模拟研究、类脑智能技术与脉冲神经网络训练在高性能计算平台的应用，讨论面临难题与潜在解决方案并展望未来发展方向，认为E级超算与多模态大数据融合将为全面理解仿真大脑提供前所未有的契机，也为个性化医疗与新一代人工智能注入持续的动力。
运动网络是中枢神经系统负责运动控制与协调的关键脑网络，其功能异常与多种神经系统疾病密切相关。本文综述运动网络的生理学基础，重点探讨其在神经系统疾病中的结构和功能变化，并展望其在精准医学和数据整合领域的潜在发展方向。
术中超声（iUS）是脑肿瘤手术中一种低成本、简便且易操作的辅助工具，但缺乏规范化操作指南。本文阐述iUS原理和应用流程、脑内病变超声可见度分级系统、iUS在脑肿瘤特别是胶质瘤切除评估中的应用效果和局限性、多模态超声成像及人工智能在iUS中的应用，多角度展示iUS在脑肿瘤手术中的应用，并提出实践规范。
胶质瘤的高异质性和耐药性使其临床治疗面临巨大挑战。多组学技术的快速发展，极大地促进对胶质瘤分子机制、耐药特征及潜在新药靶点的深入理解。在此基础上，多组学数据用于药物筛选、作用机制解析和临床试验指导，从而加速新型和精准治疗策略在胶质瘤治疗中的转化应用。本文重点介绍近年多组学技术在胶质瘤药物研发中的最新进展，通过揭示胶质瘤的遗传变异、基因表达、蛋白质功能及代谢重编程等特征，辅助胶质瘤分子机制、耐药性和微环境复杂性研究，并为新药靶点的挖掘、精准治疗方案的制定及药物筛选提供重要支持，推动胶质瘤个性化治疗与精准医学的发展。
神经外科手术机器人和导航系统的快速发展，显著提高手术的精准性和安全性。神经外科手术机器人为立体定向技术提供稳定平台，通过多模态影像融合进行手术规划，通过无标记点注册技术实现亚毫米级定位，并基于高自由度机械臂和集成传感器精准进行立体定向脑电图检查、脑深部电刺激术和磁共振引导激光间质热疗术等高精度定位定向操作。手术导航系统则通过光学或电磁定位追踪技术，结合多模态影像学数据，辅助术者准确追踪重要结构和目标病变组织。随着人工智能技术的发展，未来手术机器人和导航系统软件可自动生成个性化手术方案，减少人工误差。此外，多种技术融合将覆盖更广泛的神经外科手术范式，不仅降低手术并发症风险，而且有助于缩短手术时间，推动神经外科向智能化、微侵袭化发展。
经颅磁刺激凭借其高定位精度，成为非侵入性神经调控技术的重要手段。本文分析精准定位导航技术的现状与挑战，指出当前导航设备成本高且卡尺定位技术难以实时监测头动，提出开发低成本、高精度导航技术的必要性；重点探讨经颅磁刺激的精准定位技术及其在临床治疗和认知功能定位中的应用及前景；指出未来研究方向应聚焦精准定位与非精准定位治疗的对比研究，以及通过纤维连接引导的精准定位经颅磁刺激治疗机制的深入探索。
非侵入性神经调控技术取得显著进展，成为研究和治疗多种神经精神疾病的重要方法。随着技术的不断发展，经颅磁刺激和经颅直流电刺激广泛应用于临床实践，尤其在抑郁症、焦虑症和慢性疼痛等脑功能性疾病的治疗中展现出良好效果，但仍面临一系列挑战，包括个体反应差异大、治疗效果维持时间短，以及刺激参数需进一步优化等。本文综述主要的非侵入性神经调控技术及其在脑功能性疾病中的应用进展以及未来发展方向，旨在为进一步探究其在脑功能性疾病和神经功能等方面的扩展应用提供参考。
