EEG เป็นการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองหรือกิจกรรมของไฟฟ้าสมอง เป็นการตรวจที่ไม่เจ็บปวด ผู้ป่วยจะไม่เจ็บตัวในการตรวจ สามารถจะทำได้แม้แต่เด็กทารกแรกเกิด การตรวจทำโดยเจ้าหน้าที่ที่มีความเชี่ยวชาญในการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง Routine EEG การตรวจโดยทั่วไปจะใช้ระยะเวลาประมาณ 45 นาที - 1 ชั่วโมง และสามารถจะทำได้แม้ในเด็กเล็กซึ่งจะใช้ระยะเวลา 2-3 ชั่วโมง การตรวจนี้จะสามารถขยายได้ถึง 24 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้น และผู้ป่วยสามารถพกเครื่องติดตัวไปไหนมาไหนได้ เรียกว่า เครื่อง Ambulatory EEG บางครั้งการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองจะทำร่วมกับการบันทึกภาพวีดีโอที่เรียกว่า VDO EEG monitoring การตรวจอาจจะใช้เวลาเป็นวันหรือเป็นสัปดาห์ เรียกว่า Long term VDO EEG monitoring คลื่นไฟฟ้าสมองจะใช้วินิจฉัยผู้ป่วยโรคลมชัก ประเมินผู้ป่วยที่มีปัญหาเรื่องความรู้สึกตื่นตัวผิดปกติ ผู้ป่วยที่มีอาการสับสน ผู้ป่วยที่มีปัญหาเรื่องการนอนที่ผิดปกติมีโรคสมองเสื่อมหรือโรคใดๆ ก็ตามที่ทำให้การทำงานของสมองเปลี่ยนไปและสามารถใช้เพื่อวินิจฉัยภาวะสมองที่ตายหรือ brain death ได้

      การตรวจการนำกระแสประสาทเป็นการตรวจเพื่อศึกษาการนำของกระแสประสาทเป็นการตรวจที่ไม่เจ็บ แต่ผู้ป่วยจะมีความรู้สึกไม่ค่อยสบาย โดยจะมีความรู้สึกเหมือนถูกไฟช็อตในขณะที่ตรวจ เนื่องจากเป็นการตรวจที่ใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นบริเวณผิวหนังเหนือเส้นประสาทของผู้ป่วย ผู้ป่วยจะตอบสนองโดยมีการกระตุกของกล้ามเนื้อ ซึ่งจะถูกบันทึกไว้ การตรวจชนิดนี้เป็นการตรวจที่มีความปลอดภัยและเป็นมาตรฐาน เส้นประสาทจะถูกกระตุ้นตลอดความยาวของเส้นประสาททั้งในบริเวณใกล้กล้ามเนื้อที่ถูกกระตุ้นและบริเวณที่ห่างออกไป การตรวจบ่งบอกข้อมูลความเร็วของการนำกระแสประสาท ความแรงของการตอบสนอง สิ่งเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของเส้นประสาทที่ได้รับการตรวจ ซึ่งเป็นการตรวจที่มีความไวสูง แต่อย่างไรก็ตามก็มีข้อจำกัดเพียงเส้นประสาทที่มีขนาดใหญ่ (large nerve fiber) ซึ่งใช้ในการนำความรู้สึกสัมผัสและความรู้สึกเกี่ยวกับภาวการณ์สั่น (touch, vibration)เท่านั้นที่สามารถตรวจได้โดยการตรวจการนำกระแสประสาท สำหรับเส้นประสาทที่มีขนาดเล็ก (small nerve nerve fiber ) เช่นเส้นประสาทรับความรู้สึกเจ็บปวดและอุณหภูมิ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือแบบอื่น ที่มีความไวต่ออุณหภูมิและความเจ็บปวด หรือ Quantitative Sensory Testing (QST)

      ภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรง สามารถเกิดจากตัวโรคของกล้ามเนื้อเอง หรือโรคของเส้นประสาท หรือไม่ใช่ทั้งสองเลยก็ได้ การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ เป็นการตรวจที่มีความเจ็บเล็กน้อยและใช้ระยะเวลา ? - 1 ชั่วโมง และมักตรวจภายหลังการตรวจการนำกระแสประสาท การตรวจจำเป็นต้องใช้เข็มพิเศษปักไปที่กล้ามเนื้อที่จะทำการศึกษาลักษณะคล้ายกับการฝังเข็มแต่จะไม่มีการใช้กระแสไฟฟ้าในการตรวจ อย่างไรก็ตาม เมื่อกล้ามเนื้อมีการตอบสนองคุณสมบัติทางด้านไฟฟ้าของกล้ามเนื้อจะถูกบันทึกโดยเข็มนั้น สัญญาณที่ได้จะถูกบันทึกและตรวจวิเคราะห์ต่อไปโดยอาศัยเครื่องมือพิเศษ ภายหลังการตรวจผู้ป่วยจะมีความรู้สึกปวดบริเวณที่ถูกปักเข็ม การตรวจจะใช้ระยะเวลาประมาณ 30 นาที – 1 ชั่วโมง การตรวจ NCS และ EMG ช่วยให้ประสาทแพทย์สามารถแยกแยะปัญหาให้แคบลงซึ่งช่วยวินิจฉัยให้ทราบว่าโรคดังกล่าวเกิดจากโรคของเส้นประสาทส่วนนอก ส่วนปลายหรือโรคของกล้ามเนื้อ

      การตรวจเส้นประสาทรับความรู้สึกแบบละเอียด ใช้เพื่อวินิจฉัยโรคของเส้นประสาทชนิดเล็ก (small nerve fiber) เป็นการตรวจซึ่งไม่เจ็บและเป็นมาตรฐาน เพื่อใช้ในการตรวจแยกแยะความผิดปกติของเส้นประสาทรับความรู้สึกโดยละเอียด และการตอบสนองระดับเริ่มต้น (threshold)ของผู้ป่วยต่อการตอบสนองความรู้สึกอุ่น (warm) เย็น (cool) และสั่น (vibratory) จะบ่งถึงความรุนแรงของเส้นประสาทเสื่อม ที่ทำให้การรับความรู้สึกผิดไป เพื่อบ่งบอกความรุนแรงและชนิดของการสูญเสียการรับความรู้สึกจำเป็นต้องใช้การตรวจวิธีนี้ การตรวจนี้กระทำโดยอาศัยคอมพิวเตอร์เป็นตัวช่วย ในการตรวจนั้น เครื่องมือที่สามารถสร้างความร้อน ความเย็น หรือความสั่นจะถูกติดไว้บนผิวหนังของผู้ป่วยบริเวณใบหน้า แขน และขา ผู้ป่วยจะกดปุ่มเมื่อใดก็ตามเมื่อเริ่มภาวะอุ่น เย็น หรือมีอาการสั่น

      การตรวจเหล่านี้เป็นการตรวจที่ปลอดภัยและ ไม่มีความเจ็บปวด ซึ่งจะช่วยให้แพทย์ประสาทวิทยาแยกแยะ วินิจฉัย และค้นหาว่าปัญหาของผู้ป่วยอยู่ที่ไหนของร่างกาย และช่วยติดตามผู้ป่วยในระยะยาวได้ ความผิดปกติที่ตรวจพบสามารถบ่งบอกถึงพยาธิสภาพของผู้ป่วยในระบบประสาททั้ง ระบบรับความรู้สึก (Sensory System)และระบบสั่งการของกล้ามเนื้อ (Motor System) ระบบรับของประสาทหูหรือการได้ยิน (Brain Stem Auditory EPs)

      ระบบรับความรู้สึก ระบบประสาทจะรับความรู้สึกหลายๆ ชนิด เช่น เสียง การสั่น ไฟฟ้า หรือ แสง ผ่านอวัยวะรับความรู้สึก เช่น หู
ผิวหนัง และตา เมื่ออวัยวะรับรู้สึกจะส่งข้อมูลเหล่านี้ไปยังสมองส่วนต่างๆ ระบบประสาทจะมีการตอบสนอง

      สำหรับระบบประสาทสั่งงานหรือ Motor System ในทางตรงกันข้าม เมื่อสมองสั่งให้แขนและขามีการเคลื่อนไหวสัญญาณจากบริเวณสมองสั่งการก็จะนำลงไปสู่ก้านสมอง เส้นประสาทและนำไปสู่กล้ามเนื้อ ถ้าเรากระตุ้นสมอง ผิวสมองด้วยไฟฟ้าหรือสัญญาณแม่เหล็ก ผิวของสมองจะส่งสัญญาณตามการกระตุ้นนั้นและส่งไปตามระบบสั่งการข้างต้น ลงไปสู่กล้ามเนื้อ เมื่อกล้ามเนื้อกระตุกจะถูกบันทึกได้ เรียกว่า Motor Evoked Potentials (MEPs) สำหรับการศึกษาเรื่องนี้ กล้ามเนื้อบริเวณใบหน้า แขน หรือขา สามารถนำมาศึกษาได้ ในขณะที่ผู้ป่วยปกติยังมีสติดีอยู่ บริเวณผิวสมองที่ควบคุมบริเวณหน้า แขน ขา ไขสันหลัง และเส้นประสาทไขสันหลัง ก็สามารถถูกกระตุ้นได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กความแรงสูง โดยเรียก Transcranial Magnetic Stimulator (TMS) เครื่องดังกล่าวจะสร้างสนามแม่เหล็กความแรงสูง จากกระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านขดลวดวงกลม เนื่องจากคุณสมบัติทางด้านกายภาพของสนามแม่เหล็กที่จะสามารถทะลุทะลวงผ่านเนื่อเยื่อต่างๆ เช่น หนังศรีษะ กระโหลก กระดูก เนื้อสมอง ได้โดยไม่สูญเสียความแรงของสัญญาณ เมื่อสัญญาณแม่เหล็กผ่านเข้าสู่เนื้อเยื่อสมองก็จะเป็นผลทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นภายในเนื้อสมอง ซึ่งหมายถึงเนื้อสมองถูกกระตุ้นโดยสัญญาณแม่เหล็ก เครื่องมือชนิดนี้มีประสิทธิภาพมากในการวินิจฉัย วิจัย รักษาผู้ป่วยที่เป็นโรคทางสมอง การวินิจฉัยได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กกระตุ้นในสมองส่วนต่างๆ ช่วยให้ประสาทแพทย์รู้ว่าปัญหาผู้ป่วยอยู่ที่ใด และช่วยรักษาผู้ป่วยจิตประสาทที่ไม่ตอบสนองต่อยาโดยทั่วไป เช่น ผู้ป่วยที่มีอาการซึมเศร้า เอะอะโวยวาย หูแว่ว เครียดภายหลังได้รับบาดเจ็บทางสมอง ซึ่งเป็นทางเลือกนอกเหนือจากการช็อคผู้ป่วยด้วยไฟฟ้า (Electroconvulsive Therapy) ในผู้ป่วยปวดหัวไมเกรน ผู้ที่มีอาการซึมเศร้าจากอัมพาตก็สามารถใช้ TMS ได้โดยปลอดภัย และไม่เจ็บปวด

      การตรวจหลอดเลือดสมองโดยใช้คลื่นเสียงสะท้อนความถี่สูง (Doppler) เรียกว่า Transcranial Doppler (TCD) เป็นการตรวจหลอดเลือดสมองโดยทั่วๆ ไป โดยใช้หลักการสะท้อนคลื่นเสียง เป็นการตรวจที่มีความปลอดภัย ไม่เจ็บปวด เชื่อถือได้ และไม่แพง การตรวจชนิดนี้ ใช้เพื่อตรวจหาความเร็วของ การไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดสมองซึ่งจะบ่งถึง สภาพหลอดเลือดโดยใช้สัญญาณคลื่นเสียงที่มีความถี่ประมาณ 2 เมกกะเฮิร์ต จากตัวสร้างคลื่นเสียงเมื่อเสียงถูกกระทบกับหลอดเลือดที่มีเลือดไหลผ่านด้วยความเร็วสูงจะทำให้เกิดการสะท้อนของคลื่นเสียง หรือมีการเปลี่ยนของคลื่นเสียง หรือมี doppler effect เกิดขึ้น ภาพที่ได้จากการตรวจจะถูกสร้างขึ้นจากความถี่ที่เปลี่ยนไปนั้น การตรวจนี้สามารถช่วยในการประเมินผู้ป่วยที่เป็นโรคอัมพาต จากหลอดเลือดตีบและช่วยติดตามสภาพของหลอดเลือดในสมองของผู้ป่วยในขณะที่ผู้ป่วยอยู่ในห้องผู้ป่วยหนักได้

      Sleep Study คือการตรวจวินิจฉัยการนอนหรือ Polysomnogram เป็นการตรวจซึ่งตรวจบันทึกว่าผู้ป่วยมีการนอนหลับได้ดีเพียงใด โดยผู้ป่วยจำเป็นต้องอยู่ในโรงพยาบาล การตรวจจะติดตามสภาพการนอน ลักษณะการนอนโดยใช้ monitor วัดปริมาณของอ๊อกซิเจน การหายใจ ความตึงตัวของกล้ามเนื้อ การเต้นหัวใจ ระดับการกรน และพฤติกรรมต่างๆ ของผู้ป่วยขณะนอนหลับ เจ้าหน้าที่เทคนิคที่มีความเชี่ยวชาญจะนำเครื่องมือติดที่ตัวผู้ป่วยและจะอยู่กับผู้ป่วยขณะนอนหลับเพื่อติดตามการนอน

     การตรวจทั่วๆ ไปจะใช้เวลาประมาณ 6 – 8 ชั่วโมงต่อการตรวจ 1 คืน ในบางครั้งการตรวจสามารถทำได้โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยเจ้าหน้าที่เทคนิค ผลการตรวจจะได้รับภายในวันรุ่งขึ้น ผู้ป่วยบางท่านอาจจะต้องกลับมาตรวจวิเคราะห์อีกในคืนที่ 2 เช่น ผู้ป่วยที่ตรวจพบว่ามีปัญหาเรื่องการหยุดหายใจ ในการตรวจคืนที่ 2 ผู้ป่วยจะได้รับการรักษาโดยใช้เครื่อง CPAP หรือเครื่องสร้างความดันซึ่งจะพ่นอากาศเข้าสู่จมูก เพื่อให้ทางเดินหายใจของผู้ป่วยเปิดโล่งตลอดในขณะนอนหลับ ความดันที่เหมาะสมจะถูกปรับเพื่อช่วยให้ผู้ป่วยที่มีภาวะหยุดหายใจ

     เราเรียกการตรวจชนิดนี้ว่า CPAP titration study อย่างไรก็ตามผู้ป่วยอาจมีปัญหาเรื่องค่าใช้จ่ายในการตรวจที่จำเป็นต้องนอนโรงพยาบาล 2 คืน บางครั้งการตรวจสามารถรวบรัดให้เหลือเพียง 1 คืนได้ เรียกว่า split-night study โดยครึ่งคืนแรกเป็นการตรวจวินิจฉัยภาวะการนอนหลับ ครึ่งคืนหลังเป็นการปรับหาระดับความดันที่เหมาะสม สำหรับผู้ป่วยที่มีปัญหาง่วงนอนมากผิดปกติในเวลากลางวัน สามารถตรวจการนอนหลับในเวลากลางวันได้ โดยมักจะทำวันรุ่งขึ้นหลังการตรวจวินิจฉัยตามปกติ ผู้ป่วยจะนอนหลับเป็นระยะเวลาสั้นๆ หรืองีบหลับ 5 ครั้งในเวลากลางวัน การตรวจนี้เรียกว่า Multiple Sleep Latency Test (MSLT) โดยจะบ่งบอกว่าผู้ป่วยมีปัญหาเรื่องการง่วงนอนมากผิดปกติหรือไม่

      Autonomic Nervous System หรือระบบประสาทอัตโนมัติ เป็นระบบประสาทชนิดพิเศษที่คอยควบคุมการทำงานของอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกายให้เป็นปกติ เช่น อัตราการเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต การทำงานของกระเพาะ ลำไส้ การทำงานของกระเพาะปัสสาวะ และต่อมเหงื่อ ระบบประสาทอัตโนมัติจะผิดปกติจากหลายโรค เช่น ผู้ป่วยอัมพาต สมองเสื่อม เส้นประสาทเสื่อม หรือเกิดจากยา ในบรรดาโรคทั้งหมดนั้น โรคเส้นประสาทเสื่อมจากเบาหวานเป็นโรคที่พบบ่อยที่สุด ในการประเมินสภาพของระบบประสาทอัตโนมัติสามารถแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ การตรวจวินิจฉัยระบบประสาทอัตโนมัติที่ควบคุมการเต้นของหัวใจ การตรวจวินิจฉัยระบบประสาทอัตโนมัติที่ควบคุมการหลั่งสารเคมี adrenaline และประเมินการทำงานของระบบเส้นประสาทซึ่งควบคุมต่อมเหงื่อ การตรวจประเมินการเต้นของหัวใจ (RR interval) และการทำงานของต่อมเหงื่อ (Sympathetic skin responses) เป็นการทดสอบที่ได้มาตรฐานและไม่เจ็บปวด การตรวจวิเคราะห์ RR interval อัตราการเต้นของหัวใจ และคลื่นไฟฟ้าของหัวใจ จะถูกวิเคราะห์ภายใต้สภาพทางสรีระต่างๆ เช่น ในขณะที่ผู้ป่วยหายใจลึกหรือยืนขึ้น การตรวจ sympathetic skin responses จะถูกตรวจโดยการใช้ไฟฟ้ากระตุ้นบริเวณผิวหนัง การทำงานของต่อมเหงื่อจะแสดงออกโดยการนำของกระแสประสาทบริเวณผิวหนัง