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脳神経外科学（のうしんけいげかがく、英語: neurosurgery）は、脳、脊髄、末梢神経、脊椎などに関する臨床医学の1分野。これらの内科的疾患は概ね神経内科学が担い、外科的疾患を脳神経外科が担うという役割分担がある。
近年は診療科として神経内科（脳神経内科）と脳神経外科が共に脳神経センターや脳卒中センターを設置している施設もある[1]。
フランスやペルーなどの新石器時代の遺跡から、穿頭術が施されて治癒過程にある頭蓋骨が発掘されているため、脳神経外科学はこの頃に萌芽があると考えられている。紀元前17世紀の書物に、Edwin Smithによる頭部や脊柱の外傷についての記述があり、これが脳神経外科学における最古の論文と言われている。書物に書かれた穿頭術の最古の記録はヒポクラテスによるものである。開頭術は紀元前後にインドや中国で行われたと言われているが、近代医学においては麻酔法や消毒法が発達した19世紀末の1889年にWilhelm Wagnerが創始したとされる。この頃に様々な脳神経外科分野の手術が行われたが、結果はあまり良くなかった。
20世紀前半にアメリカ合衆国のハーヴェイ・ウィリアムス・クッシングとWalter E. Dandyにより、脳神経外科学は大きく発展した。クッシングは脳腫瘍手術の術式の開発を行い、また、止血用のクリップや電気凝固の創案に携わった。一方のDandyは、当時としては画期的な空気脳室撮影や気脳撮影という補助診断法を開発し、また、脳の深部にある腫瘍の手術や脳動脈瘤のクリッピング法などを発達させた。1967年には、スイスのヤシャルギルにより脳神経外科手術に顕微鏡が導入された。
診断技術としては、1927年にエガス・モニスによって創始された血管造影法が、1953年にSeldingerによって選択的血管造影法として改良されて脳血管疾患の診断が飛躍的に進歩し、また、腫瘍を栄養する血管の描出により脳腫瘍の診断も進歩した。1971年にはCTスキャンが開発され、脳の断面の診断が可能になった。
日本においては、戦前に一般外科医が散発的に脳神経外科分野の手術を行っていた。戦後、日本でも抗生物質が普及し、日本人の死因1位が感染症から1951年（昭和26年）には脳卒中となり（1980年まで）、脳神経外科分野の需要が増加した。また、高度経済成長期にモータリゼーションが浸透し、交通戦争と呼ばれるほどの交通事故が発生して外傷性の脳神経外科疾患が増加した。このような患者の増加の背景もあって、1965年（昭和40年）6月に医療法第70条に「脳神経外科」が診療科名として加えられ[2]、日本でも脳神経外科学が発達していった。最近では、血管内治療や放射線治療等、脳神経全体に関する治療分野へと発展している。
なお、精神医学の外科分野を精神外科とも言うが、この分野で行われたロボトミーなどは脳神経外科医が執刀している。
脳神経外科学領域で扱う主な疾患は以下の通り。
脳動脈瘤（破裂（＝くも膜下出血）・未破裂）、脳動静脈奇形、もやもや病、海綿状血管腫、頸動脈海綿静脈洞瘻、静脈性血管腫、硬膜動静脈瘻、脳内出血、脳梗塞、一過性脳虚血発作など。
脳腫瘍は脳血管系と2分する脳神経外科領域の花形たる領域。
頭部外傷・頭蓋骨骨折・脳挫傷・びまん性軸索損傷・外傷性くも膜下出血・急性硬膜外血腫・急性硬膜下血腫・慢性硬膜下血腫等救急医療分野における緊急手術を必要とする領域
水頭症・二分脊椎・脳瘤・髄膜瘤・キアリ奇形・頭蓋早期癒合症・クモ膜嚢胞・頭蓋頸椎移行部骨形成異常
腰椎椎間板ヘルニア・腰部脊柱管狭窄症・腰椎分離症・腰椎すべり症・黄色靭帯骨化症・黄色靭帯石灰化症・頸椎症・頸椎椎間板ヘルニア・後縦靭帯骨化症・脊髄腫瘍・脊髄外傷・脊髄血管奇形・脊髄梗塞など。
手根管症候群・胸郭出口症候群・足根管症候群など。
パーキンソン病に対する定位脳手術、頑痛症に対する治療、痙縮に対するバクロフェンポンプ注入法、てんかん外科、顔面けいれん、三叉神経痛など
脳神経外科分野で行われる主な術式は以下の通り。
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| 関連記事 | 「脳神経」「神経」「外科」「神経外」「脳神経外科」 |
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| 脳神経 | 同側の脳神経症状 | 代表的症候群 | ||||
| 中脳 | III | IV | 内転筋の麻痺、眼球の外方変異 | Weber症候群、MLF症候群、Benedikt症候群 | ||
| 橋 | V | VI | VII | VIII | 顔面の麻痺 | Millard-Gubler症候群 |
| 延髄 | IX | X | XI | XII | 嚥下障害、構音障害 | Wallenberg症候群 |
| CN# | 一般感覚性 | 臓性感覚性 | 特殊感覚性 | 体性運動性 | 臓性運動性 | 鰓弓運動性 | 神経細胞(中枢神経外) | 神経細胞(中脳) | 神経細胞(橋) | 神経細胞(延髄) | 神経細胞(脊髄) | ○-< 節後ニューロン | 頭蓋からの出口 | 分布と機能 | ||
| CN I | 嗅神経 | ○ | 嗅上皮 | 篩骨の篩板の穴 | 左右の鼻腔の天井、鼻中隔の上部、上鼻甲介の粘膜からの嗅覚 | |||||||||||
| CN II | 視神経 | ○ | 網膜 | 視神経板 | ||||||||||||
| CN III | 動眼神経 | ○ | ○ | 上眼窩裂 | 支配筋：上直筋、下直筋、内側直筋、下斜筋 | |||||||||||
| ○ | ○ | 毛様体神経節 | 上眼窩裂 | 副交感神経：瞳孔収縮筋、毛様体筋 | ||||||||||||
| CN IV | 滑車神経 | ○ | ○ | 上眼窩裂 | 支配筋：上斜筋 | |||||||||||
| CN V | 三叉神経 | |||||||||||||||
| V1 | 眼神経 | ○ | 三叉神経節 | 上眼窩裂 | 角膜、前頭部、頭皮、眼瞼、鼻の皮膚、鼻腔と副鼻腔の粘膜からの感覚 | |||||||||||
| V2 | 上顎神経 | ○ | 三叉神経節 | 正円孔 | 上唇を含む上顎部の顔の皮膚、上顎の歯、鼻粘膜、上顎洞、口蓋の感覚 | |||||||||||
| V3 | 下顎神経 | ○ | 三叉神経節 | 卵円孔 | 下唇を含む下顎と顔の外側部の皮膚、下顎の歯、顎関節、口の粘膜、舌の2/3の感覚 | |||||||||||
| ○ | ○ | 支配筋：咀嚼筋、顎舌骨筋、顎二腹筋の前腹、口蓋帆張筋、膨膜張筋 | ||||||||||||||
| CN VI | 外転神経 | ○ | 上眼窩裂 | 支配筋：外側直筋 | ||||||||||||
| CN VII | 顔面神経 | ○ | 膝神経節 | 内耳道、顔神経管、茎乳突孔 | 外耳道の皮膚の感覚 | |||||||||||
| ○ | 膝神経節 | 舌の2/3，口腔底、口蓋の味覚 | ||||||||||||||
| ○ | ○ | 翼口神経節、顎下神経節 | 副交感神経：顎下腺、舌下腺、涙腺、鼻と口蓋の腺 | |||||||||||||
| ○ | ○ | 支配筋：顔の表情筋、中耳のアブミ骨、茎突舌骨筋、顎二腹筋の後腹 | ||||||||||||||
| CN VIII | 内耳神経 | |||||||||||||||
| 前庭神経 | ○ | 前庭神経節 | 内耳道 | 半規管、球形嚢、卵形嚢からの前庭感覚 | ||||||||||||
| 蝸牛神経 | ○ | ラセン神経節 | ラセン器からの聴覚 | |||||||||||||
| CN IX | 舌咽神経 | ○ | 脳神経IXの下神経節 | 頚静脈孔 | 外耳からの皮膚感覚 | |||||||||||
| ○ | 脳神経IXの上神経節 | 耳下腺、頸動脈小体、頸動脈洞、咽頭、中耳からの臓性感覚 | ||||||||||||||
| ○ | 脳神経IXの下神経節 | 舌の後ろ1/3からの味覚 | ||||||||||||||
| ○ | ○ | 耳神経節 | 副交感神経：耳下腺 | |||||||||||||
| ○ | ○ | 支配筋：茎突咽頭筋（嚥下を助ける） | ||||||||||||||
| CN X | 迷走神経 | ○ | 脳神経Xの上神経節 | 頚静脈孔 | 耳介、外耳道、後頭蓋窩からの感覚 | |||||||||||
| ○ | 脳神経Xの上神経節 | 舌底、咽頭、喉頭、器官、気管支、心臓、食道、胃、腸の臓性感覚 | ||||||||||||||
| ○ | 脳神経Xの下神経節 | 喉頭蓋と口蓋の味覚 | ||||||||||||||
| ○ | ○ | 内臓近傍のニューロン | 副交感神経：平滑筋（気管、気管支、消化管）、心筋（心臓） | |||||||||||||
| ○ | ○ | 支配筋：咽頭収縮筋、口蓋帆張筋を除く口蓋の筋、食道上2/3の横紋筋 | ||||||||||||||
| CN XI | 副神経 | |||||||||||||||
| 延髄根 | ○ | ○ | 頚静脈孔 | 支配筋：軟口蓋、咽頭の横紋筋、喉頭（いずれも脳神経Xに加わる神経を経由） | ||||||||||||
| 脊髄根 | ○ | ○ | 支配筋：胸鎖乳突筋と僧帽筋 | |||||||||||||
| CN XII | 舌下神経 | ○ | ○ | 舌下神経管 | 支配筋：舌筋（口蓋舌筋を除く） | |||||||||||