A legrégibb, 6-700 ezer éves ôsember koponyaleleteken található öregliktáji koponyatörések még a kannibalizmus maradványai. Azonban 6-10 ezer évvel ezelôtt a csiszolt kôkorszakból származó koponyaleleteken, már gyógyult lékelés nyomaira lehet találni. Ilyen mûtéti maradványként értékelhetô leleteket az összes ôsi kultúrával rendelkezô területen találtak, Európától Kínáig, Afrikától Dél-Amerikáig és Ausztráliáig.
Ezek a koponya trepanációk részben kultikus, részben gyógyító tevékenységrôl adnak hírt, ily módon ezek az orvoslás legrégebbi emlékei is.
A kultikus, vallási szertartás velejárójaként azért tartják elképzelhetônek trepanáció végzését, mert megfigyelhették, hogy a koponyasérültek epilepsiássá válhatnak, és így - az akkori megítélés szerint - önkívületi állapotukban, természetfeletti erôk hatása alá kerülhettek. Ezt látomások, hanghallások jelezhették, ezért még az ókorban is az epilepsias beteget szentnek tartották, a morbus sacer is ezen elképzelésbôl származik. Igy az is lehetséges, hogy bizonyos kiválasztott személyeken koponyalékeléssel elôidézték az epilepsiát.
A tûrhetetlen fejfájás és migrén koponyán belüli oka szolgáltathatta a lehetôséget a "démonok kieresztésére", amely így a mágia egyik lényeges alkotó eleme lehetett. Ezen kívül olyan leleteket is találtak, amelyeken a koponyákon szabályos alakú bevésések látszottak és ezeket démonûzô hatásúnak tarthatták.
Gyógyítási célra, valamint a koponya sérülések ellátására is végeztek mûtéteket jól csiszolható és nagy szilárdságú kôszerszámokkal, obszidiánnal.
Az elsô írásos feljegyzések, kb. 6000 évvel ezelôttrôl Egyiptomból, az óbirodalomból származnak, ahol a fej, nyak, gerinc és egyéb sérülések leírására és ellátására vonatkozó utasítások már azt mutatják, hogy az egyiptomi orvosok tapasztalata új fejezetet nyitott az orvostudományban. Konzervatív felfogásúak voltak, elsôsorban sérüléseket operáltak, és a sérülések leírásakor már a gyógyíthatóságról is nyilatkoztak. A kemény agyburok sérülését, a sebnyílásban összeroncsolt agypép megjelenését, valamint az orrból és a fülbôl csorgó vért végzetes jelnek tartották. Azt is észrevették már az egyiptomi orvosok, hogy a koponya egyik oldali sérülése a másik oldali végtagok bénulásával járt.
A görög orvosok, az egyiptomiak kitûnô diagnosztikai készségét egyesítették az Égei-tengeri kultúrterület trepanációs technikájával. Szúró szerszámok mellett fémemelôket, szondákat, fogókat és csipeszeket is alkalmaztak. A hippokrateszi írások koponyasérülés beosztásait használták még az I. világháború idején is. A hippokrateszi beosztás megkülönböztetett a koponyán egyszerû repedéseket, bonyolultabb töréseket és az impressios fracturat. Ennek a beosztásnak az volt az alapvetô hibája, hogy nem az agy, hanem a koponyacsont sérülését tartotta lényegesnek, mivel az agy functioit még nem ismerték. Hippokratesz felismerte, hogy látásromlás esetén, a szem nyilvánvaló betegsége nélkül, a koponyacsontot meg kell nyitni, mert az ilyen beavatkozás után a betegek jó állapotba kerültek. Ez mutatja, hogy Hippokratesz sejtette az agynyomásfokozódás és a látásromlás közötti összefüggést. Lényeges tévedése volt az az elgondolás, hogy a gennyedés a sebgyógyulás természetes velejárója, és ezért a sebet, lehetôleg gyorsan gennyedésre kell bírni, mert a seb így tisztul fel leghamarabb.
A Pitagoreus és Kosi orvosi iskola már az agyat tartotta a tudat székhelyének, az ember legfôbb szervének. A görög orvosi iskola radicalis mûtét párti irányzatával szemben az ókori római orvosok konzervatívabbak voltak. Celsus pl. óvatosabban nyilatkozott a koponyamûtét javallatairól, mint Hippokratesz. Jelentôsen fejlôdött a diagnosztika. A hányást, látászavart, beszédzavart már az agysérülés következményének tartották.
Bizonyosan boncolási tapasztalatok alapján hívta fel Celsus társai figyelmét arra, hogy a koponyán belül akkor is elôfordulhat vérzés, ha azon nem látszik kívülrôl sérülés.
A rómaiak konzervatív szemléletébôl következett, hogy az orvosok ritkábban végeztek bemetszéseket, mûtéteket és lassanként elszoktak az operálástól. Az orvos így átadta a kést a borbélyoknak, kovácsoknak, s más mesterembereknek. A sebészet így az orvoslás alantasabb területe lett, mivel a szellemi munkát messze a manuális tevékenység fölé helyezték.
A középkorban az idegsebészet nem sokat fejlôdött, csupán eszközei lettek tökéletesebbek.
A magyar honfoglalás kori leletek is arról tanúskodnak, hogy kiterjedt koponyasérüléseket sikerrel operáltak.
A sebészet fejlôdését Európában az egyház állásfoglalása bénította, mivel tiltotta a tetemboncolások végzését. A Korán az arab orvoslás fejlôdését akadályozta, ugyancsak a boncolás megtiltásával.
A bolognai sebész, Teodorik, új korszakot nyitott a sebészetben, a görög orvostudományt meghaladó sebészeti irányelvek kialakításával. Ö állapította meg, hogy agysérülések esetén nagyobb agyterületek is eltávolíthatók végzetes hatás nélkül. Szakított a fejsérülések nyílt kezelésével, szükségesnek tartotta a seb gondos kitisztítását, az agytörmelékek eltávolítását és utána azonnal összevarrta a sebet. Ugy gondolta, hogy a gennyedést a levegô és a nyitott seb érintkezése hozza létre. Szembeszállt ezzel Hippokratész tekintélyével, aki a gennyedést a sebgyógyuláshoz tartozó folyamatnak vélte.
Modern volt Teodorik vérzéscsillapítási technikája is, mert a koponyaüregbe, az agy roncsolt részeinek eltávolítása után, izomdarabokat helyezett. Felismeréseivel, különösen ami a sebek kezelését illeti, több száz évvel megelôzte korát.
Vesalius a Páduai Egyetemen, meghonosította a rendszeres tetemboncolást, és 1543-ban megírta az elsô boncoláson alapuló anatómiai könyvet, amelyet Tiziano legjobb tanítványai illusztráltak. Vesalius könyve a De Humáni Corporis Fabrica, kitûnô leírását adja a koponyának és az agynak. Vesaliust, a tekintélyét féltô egyház részérôl annyi támadás érte könyvének megjelenése után, hogy kénytelen volt tudományos munkáját abbahagyni. Mivel kitûnô sebész hírében állott, elôbb V. Károly császár, majd II. Fülöp spanyol király udvari orvosa lett. Mint ilyen operálta 1562-ben a király fiát, Don Carlost. A féltékeny udvari orvosok csak a koponyasérülés utáni 27. napon mutatták meg a beteget Vesaliusnak, amikor Don Carlos már eszméletlen állapotban volt. Véleménye szerint a lázat és eszméletlenséget a koponyaüregben kialakult tályog idézte elô. A király engedélyével mûtétet végzett. Mindkét oldalon frontalisan megnyitotta a koponyát, és nagy mennyiségû gennyet bocsátott le. A beteg, akirôl már mindenki lemondott, két hónap alatt teljesen meggyógyult.
A reneszánsz korban a sebészek már nagy szakmai megbecsülésnek örvendtek. Igy lett a XVI. században Ambroise Paré egyszerû borbély sebészbôl, a király orvosa. 1559-ben II. Henrik francia király lovagi torna közben sisak nélkül csapott össze Montmorency herceggel, akinek lándzsája a király bal szemüregébe fúródott. A király eszméletét elvesztette, és állapota akkor sem javult, amikor a lándzsaszilánkokat eltávolították. Magas láz lépett fel nála, és eszméletét nem nyerte vissza. Paré véleménye szerint a koponyaüregbe hatolt a lándzsa, az agyban vérzést idézett elô, és valószínûleg gennyedés is fellépett. Emiatt a genny, ill. a vérömleny eltávolítása céljából trepanálni kellene a koponyát. Ha nem a francia királyról lett volna szó, Paré bizonyosan el is végezhette volna a mûtétet. Igy azonban ô is, s a consiliumokban részt vett többi orvos is, félvén a nagy felelôsségtôl, sürgôs mûtét helyett úgy döntöttek, hogy kikérik a kor másik neves sebészének, Andreas Vesaliusnak a véleményét. Amikor Vesalius megvizsgálta a királyt, azonnal látta, hogy elkésett, mert a trepanációt már jóval korábban el kellett volna végezni. A király néhány nap múlva meghalt. Annak ellenére, hogy az egyház még mindig tiltotta a boncolást, Vesalius és Paré engedélyt kaptak a király felboncolására. Igy megállapíthatták, hogy a bal homloklebenyben, elgennyedt vérömleny foglalt helyet. Nyilván ez az eset is hozzájárult ahhoz, hogy Paré a késôbbiekben a koponyán belüli gennygyülemek eltávolítása mellett foglaljon állást, még akkor is, ha ehhez a durát is meg kellett nyitni. Paré egyébként is a legradikáalisabb mûtéti eljárások híve volt.
Ugyanez idô tájt, a mai Peru területén élô inkák, magas fokon mûvelték már a koponya sebészetet. A koponyacsont hiányokat ezüst vagy arany lapokkal pótolták.
A Vesalius mûve utáni más, legjelentôsebb tudományos munka a XVIII. században Morgagni mûve volt, a betegségek székhelyeirôl és okairól. Könyvében, amely szintén a Páduai Egyetemrôl került ki, számos idegrendszeri kórképet írt le. Többek között ô ismertette elôször az agydganatokat és agyi angiomákat is. Megkezdték a mikroszkóp rendszeres használatát, a szervek szövettani elváltozásának kutatásában.
A XIX. században, Európában, nagy fejlôdésnek indultak a fiziológiai és neurofiziológiai kutatások. Az agykutatások területén két elmélet hívei harcoltak egymással. A localisatios elv hívei és azok, akik tagadták, hogy az agyban különbözô functioknak meghatározott központjuk van. A két elmélet hívei 1881-ben a Berlini Nemzetközi Orvostudományi Kongresszuson csaptak össze, ahol jelen volt a kor minden jeles fiziológusa. Majmok agymûtétei segítségével sikerült bizonyítani, hogy az emberéhez hasonló, féloldali bénulás okozható, meghatározott agyterület kiirtásával.
A Hemholtz által 1850-ben felfedezett szemtükör segítségével Graefe, néhány évvel késôbb leírta, a koponyaûri nyomásfokozódásra bekövetkezett, ún. pangásos papillát, a papilla nervi optici elôemelkedését a szemfenéken.
Fritsch és Hitzig 1870-ben kutyakísérletek során, majd emberen is, meghatározta az agykérgi motoros mezôt, a következô években pedig újabb és újabb mûködések localisatioját térképezte fel az agykéregben.
A neurofiziológia és a neurológiai diagnosztika, rohamos fejlôdése eredményeképpen, a múlt század 80-as éveiben Angliában, már sikeresen távolítottak el agydaganatokat. Az elsô ilyen mûtétekrôl, még a napilapok is izgalmas tudósításokat közöltek, és az olvasók olyan lelkesedéssel és egyûttérzéssel kísérték az operált betegek sorsát, mint napjainkban az elsô szív és helyi vese transzplantatiokat és kar visszavarrásokat.
Az angol Victor Horsley volt a modern idegsebészet megteremtôje, aki nemcsak sikeres agydaganat-mûtéteket végzett, hanem epilepsias betegeket is operált, a megfelelô agykérgi területek kimetszésével.
A XX. század elsô három évtizedében Amerikában, még magasabb színvonalon mûvelte az idegsebészetet Harvey Cushing, akinek eredményei még ma is kiválónak számítanak. Maradandót alkotott az agydaganatok klasszifikálásában, a hypophysis mûködéseinek kutatása területén, a meningeomák diagnosztikájában. Az ô tanítványai lettek világszerte az elsô idegsebészeti centrumok vezetôi. Itt kell megemlítenünk a magyar irodalomban Karinthy mûtéte által ismertté vált Herbert Olivecrona, a svéd idegsebész nevét. (Az ô nevét vette fel a POTE Idegsebészeti Klinika alapítványa is, azt tûzve ki célul, hogy a klinikai mûködés technikai feltételeit fejlessze!)
Forradalmi és történelmi jelentôségû egyaránt néhány vizsgáló módszer bevezetése: 1918-19-ben Dandy alkalmazott elôször agykamra és subarachnoidalis tér feltöltést. A kamra punctioval végzett levegôtöltés után a röntgen felvételeken kirajzolódott a kamrarendszer (ventriculographia), késôbb lumbalis punctio útján is alkalmazták a pneumo-encephalographiat.
A kamrarendszer helyzetének, nagyságának a változása azonban nem minden esetben segített az intracranialis térfoglaló folyamatok diagnosztikájában, ehhez egy újabb forradalmi feltalálóra, Egas Moniz munkásságára volt szükség, aki 1927-ben végezte az elsô sikeres agyi angiographiákat (Az angiographia felfedezése idegsebészhez fûzôdik!). Ezzel a daganat diagnosztika óriási lépést tett elôre, mert segítségével még a daganat szövettani felépítésére is, viszonylag pontos következtetéseket lehetett levonni. Furcsa azonban, hogy Moniz nem e munkásságáért kapott Nobel-díjat, hanem az azóta elvetett, az elmebetegek gyógyítására alkalmazott, úgynevezett praefrontalis leukotomiákért.
Balassa János 1866-ban megjelent "Adatok az agysértések bírálatához" címû közleményében a neuro-traumatológia alapelveinek elsô magyar nyelvû ismertetôje volt.
Dollinger Gyula 1894-ben közölte le Jackson epilepsias betegén végzett agymûtétjét, és ettôl kezdve többen is végeztek epilepsia miatti mûtéteket Magyarországon. A 20-as években a magyar idegsebészet egyik legtapasztaltabb és legeredményesebb képviselôje Winternitz Arnold lett, aki 1923-ban megjelent összefoglaló közleményében az agy- és gerincdaganatok mûtéti kezelésérôl nagy anyagot ismertetett. 51 nagyagy és 19 kisagy tumor mûtétrôl számolt be, az elôbbinél 30 %-os, az utóbbinál 83 %-os mortalitással. Ekkor még az idegsebészeti mûtéteket sebészek végezték és 1932-ben Láng Imre beszámolója - egy éves Harvey Cushingnál tett amerikai tanulmányútjának tapasztalatairól - ismertette azt a nagy elônyt, amelyet az idegsebészek elkülönülése, ottani önállósága jelent.
1935-ben Sántha Kálmán és Környey István Amerikába utaztak idegsebészeti tanulmányútra. Sántha Kálmán Montrealban, Penfield mellett sajátította el a korszerû idegsebészetet, míg Környey István Peet és Bailey irányítása alatt tanulta meg az agy- és gerincmûtétek szakszerû elvégzését. Az elsô idegsebészeti osztályt Miskolczi Dezsô szervezte meg Marosvásárhelyt 1941-ben Környey István vezetésével.
A negyvenes évek végén Sántha Kálmán a debreceni iskolát indította el, míg Környey István a pécsi Ideg-Elme Klinikán honosította meg az idegsebészetet, amelyet aztán Mérei F. Tibor fejlesztett önálló idegsebészeti egyetemi klinikává, elsôként az országban. 1949-ben Budapesten megalakult az Idegsebészeti Intézet, majd annak utódjaként 1954-ben az Országos Idegsebészeti Tudományos Intézet (OITI), amely mind nagy ágyszámának, mind helyzetébôl adódó elônyeinek, mind vezetôinek (Zoltán László, Pásztor Emil) köszönhetôen, a magyar idegsebészet vezetô intézménye lett.
Napjainkban a vidéki egyetemi idegsebészeti klinikák mellett a megyeszékhelyeken is legtöbb helyen mûködnek idegsebészeti osztályok, néhol a neurotraumatológia mellett az idegsebészet egyéb ágait is mûvelve. Az Idegsebészeti Szakmai Kollégium koncepciója az, hogy minden megyei kórházban mûködjön legalább neurotraumatologiai részleg.