تبدأ مرحلة جراحة  التحفيز العميق للدماغ بالتخدير الموضعي في الصباحوتركيب إطار التوضيع التجسيمي، وتنتهي بعد حوالي ثلاث إلى ثلاث ساعات ونصف. بعدالحصول على الراحة لفترة من الوقت بعد الجراحة، وبعد ذلك يتم إعادة المرضى إلىغرفهم.

في عملية التحفيز العميق للدماغ، يتم في المقام الأول تركيب إطار تحت تأثير التخدير الموضعي للوصول إلى الإحداثيات المطلوبة في دماغ المريض. يتم تثبيت هذا الإطار على رأس المريض ويتم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي للمريض. ومن خلال هذه الطريقة، والتي يتم تطبيقها لحساب إحداثيات الهدف النظري المطلوب الوصول إليه في الدماغ، يتم تحديد المنطقة التي سيتم فيها وضع الأقطاب الكهربائية بوضوح عن طريق رسم خارطة الدماغ لدى المرضى. بعد عمل ثقبين صغيرين في رأس المريض تحت تأثير التخدير الموضعي في غرفة العمليات، يتم إدخال أقطاب كهربائية دقيقة من هذه المنطقة عن طريق استخدام الحاسوب، ويتم تحديد موقع الخلايا المسؤولة عن المرض، بهامش خطأ أقل من 80 ميكرون.

يتم إجراء العملية بينما يكون المريض في كامل وعيه، من خلال تطبيق مبدأ "التحدث إلى المريض خلال الجراحة". الغرض من الجراحة هو تحديد الخلايا المسؤولة عن المرض والتكوينات التشريحية المحيطة به. لهذا السبب، نجري الجراحة، مع إبقاء المريض مستيقظًا، ونتحدث مع بعضنا البعض. هذه المشاركة، التي نجريها أثناء استيقاظ المرضى، تجعل من السهل جدًا تحديد الخريطة الفسيولوجية للمنطقة المراد الوصول إليها  في الدماغ. بعد ذلك، باستخدام الأشعة السينية، يتم وضع الأقطاب الكهربائية الخاصة بالتحفيز العميق للدماغ، للمريض ويتم الانتهاء من الجراحة التي يتم إجراؤها في الدماغ تحت تأثير التخدير الموضعي.

في الواقع، فإن اللحظة الأولى من التعافي، والشعور بالتحسن التي يشعر بها المرضى أثناء وضع الأقطاب الكهربائية ، تبدأ في ذلك الوقت. وبالطبع تلك الابتسامة الأولى التي تجعلنا أكثر سعادة أثناء الجراحة، تظهر على وجوههم في تلك اللحظة ...

‍