Virtualna kirurgija mozga je metoda učenja koja podučava kirurške vještine koje uključuju mozak i živčani sustav putem računalne simulacije. U većini oblika, posebno dizajnirani softverski programi rekreiraju strukturu mozga. Ovi programi također mogu omogućiti pojedincima izvođenje kirurških zahvata korištenjem računalnih dijelova. Ponekad se mogu koristiti i simulatori virtualne stvarnosti ili digitalizirana oprema dizajnirana da izgleda kao stvarni kirurški alat.
Neurokirurgija je usmjereno područje koje općenito obuhvaća kirurške zahvate koji se izvode na živčanom sustavu, posebice mozgu. Tradicionalna kirurgija mozga je složen proces koji zahtijeva mnogo priprema i znanja o specifičnim moždanim poremećajima. Neurokirurzi stoga moraju biti visoko vješti u raznim tehnikama, od endoskopije do mikrokirurgije.
Možda je najčešća vrsta virtualne operacije mozga dostupna putem računalnih softverskih programa. Mnoge medicinske škole i druge ustanove za obuku mogu kupiti ove programe za korištenje u učionici. Tipičan program može pružiti animirane ili digitalne prikaze ljudskog mozga i predstaviti specifično dodijeljena stanja mozga. Pojedinci se tada mogu prezentirati s različitim koracima ili scenarijima za naknadne kirurške zahvate koje moraju izvesti. Upute za operaciju temeljene na videu ili tekstu mogu se pružiti.
Simulatori virtualne stvarnosti predstavljaju naprednije metode za izvođenje virtualne operacije mozga. Ovi uređaji uključuju virtualnu grafiku koja se osigurava pomoću simulatorskog uređaja postavljenog na glavu pojedinca ili prezentacijom slika u zatvorenoj simulatorskoj komori. U ovim vrstama tehnologija, taktilni uređaji mogu biti pričvršćeni i na ruke i šake pojedinca. Takve značajke tada osjećaju pokrete udova pojedinca i rekreiraju pokrete u virtualnoj grafici. Na taj način pojedinac stupa u interakciju sa svojim virtualnim svijetom: operacijskom salom i pacijentom.
Zagovornici predlažu mnoge prednosti za virtualnu operaciju mozga. Kao prvo, tehnologija studentima pruža praktičniji i interaktivniji pristup osim učenja napamet iz udžbenika. Kao takve, vještine se mogu vježbati i fino podešavati bez ikakve opasnosti za stvarne pacijente. Ove tehnike također donekle smanjuju potrebu za testiranjem na životinjama. Nadalje, pojedince često podučavaju cijenjeni stručnjaci i naići će na mnoge od istih potencijalnih komplikacija s kojima su se ovi liječnici suočili u stvarnom svijetu.
Iako je virtualna operacija mozga prvenstveno alat za učenje, neke napredne tehnike skeniranja mozga također se mogu smatrati oblikom virtualne kirurgije mozga jer smanjuju potrebu za invazivnim biopsijama. U ovim tehnikama, elektronički uređaji mogu se postaviti preko lubanje. Nakon aktivacije, uređaj bi tada davao slike unutarnjeg mozga pacijenta putem kompjuterske slike. Ako se abnormalnosti kao što su tumori mogu otkriti na ovaj način, tada bi se male kirurške tehnike koje koriste biopsije potencijalno mogle smanjiti.