脳機能マッピング
非常に細い電極を用い、個々の神経細胞の電位を直接測ることによって細胞の活動を記録する方法。一つの細胞の特性を高い時間解像度で記述できる。ただし生体内で行う場合は、計測している細胞の大まかな位置は分かるものの、細胞の形態や他の細胞との接続などを同時に測定することはほとんど不可能である。
脳梗塞などで脳を限局的に損傷した患者の精神機能を調べることで、損傷部位における情報処理を推論する方法。基本的に患者の治療に付随するものであり実験的な操作はできないが、神経細胞の状態が大きく変化しているため重要な知見をもたらす。また神経の、局所的な冷却や、局所的に作用する毒物の注射によって神経を実験的に機能停止させる手法もある。これの神経心理学的手法は、頭部CT、脳MRIの開発に伴って直径1mm程度の病変が数多く見つかるようになり、精神機能障害が数多い病変のどれに起因するか簡単には推定できなくなっている。
日本においては日本大学医学部、東北大学医学部、 等々多くの大学の脳神経外科などで研究されている。
神経細胞や神経線維を破壊することで、その細胞自身あるいはそれに接続する細胞の細胞死の痕跡を調べることで、神経細胞の接続を調べる方法。染色色素やトレーサーは多くの場合細胞体にしか与えられないが、変成法では軸索が集中している部分に対しても適用できる。ただし、正常な細胞の活動を観察しているわけではないので、接続を調べること以外への適用は難しい。