La estimulación cerebral es el uso terapéutico, a través de electrodos, fibras ópticas (luz), campos magnéticos y sonido, mediante tecnologías que pueden alterar la actividad eléctrica del cerebro para influir y modificar funciones biológicas, o procesos patológicos en el cuerpo.

Se divide básicamente en 2:

1. Estimulación cerebral invasiva: Fundamentalmente son la Estimulación cerebral Profunda (ECP) y la Estimulación del Nervio Vago (ENV). La Estimulación Cerebral Profunda (ECP) consiste en la implantación de electrodos, en ciertas áreas del cerebro, que producen impulsos eléctricos para regular los impulsos anormales. La ECP está aprobada para tratar distonía primaria, epilepsia, temblor esencial, trastorno obsesivo compulsivo y enfermedad avanzada de Parkinson. Se estudia su uso potencial para de adicción, Alzheimer, dolor crónico, cefalea en racimo, demencia, depresión (mayor), trastorno de ansiedad,  enfermedad de Huntington, esclerosis múltiple, recuperación de accidente cerebrovascular, síndrome de Gilles de la Tourette, lesión traumática cerebral y obesidad. La Estimulación del nervio Vago (ENV) se realiza mediante la implantación de un electrodo en el nervio vago izquierdo para enviar impulsos eléctricos mediante un neuroestimulador. Actualmente está aprobado por la FDA para tratar la epilepsia y la depresión. La estimulación eléctrica del nervio vago también puede reducir niveles patológicos de inflamación en modelos animales de enfermedad autoinmune. Un estudio en humanos con artritis reumatoide y estimulación eléctrica del nervio vago ha demostrado que esta estimulación puede disminuir la inflamación en humanos. También en la enfermedad inflamatoria intestinal (enfermedad de Crönh) se han observado resultados favorables. Estudios en animales mostraron disminución de peso de los animales estudiados, si esto se extiende a las personas que son obesas, la estimulación del nervio vago podría ser una buena opción al engrapado (bypass) estomacal. Hasta la fecha, los ensayos con estimulación del nervio vago con dispositivos electrocéuticos han arrojado resultados prometedores.

Estimulación cerebral no invasiva: Este tipo de intervención se lleva a cabo sin la necesidad de implantar algún dispositivo dentro del cuerpo. Las dos técnicas no invasivas de estimulación cerebral más comunes son la estimulación magnética transcraneal (TMS, por sus siglas en inglés Transcraneal magnetic stimulation) y la estimulación transcraneal de corriente continua (tDCS, por sus siglas en inglés Transcraneal direct current stimulation). La estimulación mediante sonido ha probado su eficacia y tener un profundo impacto biológico tras su aplicación, por ejemplo en investigaciones recientes en ratones modelo de Alzheimer, quedaron varias cosas claras tras 7 días de recibir este tipo de estimulación: Una mejoría en la memoria espacial y de reconocimiento, un aumento de la función del hipocampo, una reducción de la carga amiloide en la corteza auditiva y el hipocampo. Al mismo tiempo se observaron  respuestas microgliales (células del sistema inmunológico dentro del cerebro) consistentes con aumento de la fagocitosis (proceso de eliminación de partículas, microorganismos y remodelación) en la corteza auditiva (CA) y el hipocampo. La estimulación auditiva también redujo la proteína tau latente, como se sabe que alteraciones en sus proporciones relativas se encuentran presentes en numerosas enfermedades neurológicas como el Alzheimer, parkisonismo o la demencia fronto-temporal. Estos efectos fueron muy específicos a ciertas frecuencias y no a otras. También existen algunos dispositivos de electroestimulación del nervio vago no invasivos los cuales se aprobaron en Europa para tratar la epilepsia, la depresión y el dolor. En EU por la FDA para el tratamiento de cefaleas.