뇌심부자극술은 전극및 전원발생기의 의료장치를 수술을 통해 뇌 안에 이식한 후, 이를 통해 뇌안의 목표로 하는 부위에 정확하게 전기적인 자극을 전달하면서 이루어집니다. 여기서 뇌 안의 목표부위란, 뇌 안 깊숙이 위치하고 있는 부위 즉, 시상하핵(subthalamic nucleus : STN) 혹은 내측 담창구(internal globus : GPi),시상(thalamus)로서 운동 조절 기능에 관여하는 뇌 구조물입니다. 이 부위 중 어느 곳을 목표로 할지는 주치의가 결정하게 됩니다. 이러한 목표 부위의 자극을 통하여 파킨슨병에서 운동기능 이상을 일으키는 비정상적인 신호를 차단시킴으로써 운동기능의 호전을 보입니다.

뇌심부자극(Activa 시스템)은 정위적 뇌수술방법에 의하여 몸 안으로 삽입됩니다. 정위적 뇌수술방법이란 환자의 머리에 고정 틀을 씌우고 MRI나 CT를 찍어 어느 부위를 수술의 목표로 할 것인지(시상하핵이나 내측 담창구,시상부) 정한 다음 수술 동안 계속하여 이 고정 틀을 유지하는 것을 의미합니다. 수술은 두 단계로 나뉘며 첫 번째 단계는 전극선(lead)을 삽입하는 절차입니다. 두 번째 단계는 자극발생기와 연장선을 이식하는 것이며 소요되는 시간은 환자마다 다를 수 있습니다. 수술은 보통 4-5시간 걸리며 어떤 경우에는 8시간 이상의 시간이 소요될 수 있습니다. 수술 시간이 길어지면 환자가 지칠 수 있지만 통증을 동반하지는 않습니다. 다행히도 뇌 자체에는 통증 수용체가 없어 통증을 느낄 수 없기 때문입니다.