在大腦生化領域的深入研究，導致了多巴胺在PD中重要作用的發現。多巴胺的發現應歸功于Guggenheim在1913年的研究。但PD患者主要是由于紋狀體內多巴胺含量持續的減少而引起的觀點則到差不多50年后才被證實。左旋多巴的治療開始于1961-1965年，在1968年當這種藥物在世界范圍內廣泛應用時，由于多數患者服藥后半小時左右就出現明顯甚至是神奇的療效，因此，PD則被認為是一種內科疾病而不是外科疾病。患者根據神經內科學家建議而常常拒絕手術治療，因為手術療效不肯定而且具有一定的并發癥和風險。而L-dopa可從內科角度減輕以前需要外科治療的大多數臨床癥狀。另外，L-dopa可協助減輕那些外科治療無效的而又十分明顯及具有致殘性的癥狀：運動過緩癥。左旋多巴及其它多巴胺類藥物的療效是如此顯著，以致于手術治療PD的例數顯著減少，直至幾乎消失。神經外科手術方法治療運動失調性疾病被認為無出路，特別由于其仍然存在的手術適應癥而藥物又無法控制的一些病癥，如肌張力障礙、多發性震顫、外傷后和中風后運動失調等采用丘腦毀損術后療效盡管非常明顯也無法改善病人基本拒絕手術的狀況。甚至原發性震顫，這是丘腦毀損術的最佳適應癥也在經歷著由于藥物治療而帶來的痛苦沖擊，雖然藥物治療對其完全沒有效果，但由于多巴胺類藥物治療明顯的安全性和可推測的可逆性作用，神經學家開始考慮手術的危險而決意拒絕手術。因此隨著L-dopa的出現立體定向外科時代似乎結束了，在1968年之后很少有病人要求手術治療。立體定向技術步入低谷期。 然而，在L-dopa出現不到10年的時間里，第一個意想不到的藥物副作用開始出現，神經內科學家及其患者開始面對這種戲劇性的和有明顯缺陷的異常的不自主運動，這些癥狀甚至比原有的帕金森病癥狀更加難以忍受，而且還無法控制，只有停藥后才會減輕或消失。左旋多巴/卡比多巴對大部分病人剛開始很有效。在大部分病例中，此類藥物療法可將震顫控制到人們可接受的程度，對僵硬和行動遲緩也有幫助，能維持帕金森病患者的生活質量好多年。不過帕金森病是一種慢性進行性疾病，其病程發展并不能被藥物治療而逆轉。大多數初期對左旋多巴/卡比多巴具有良好療效的病人最終發展成具有致殘性的晚期癥狀。長期的藥物治療導致一些藥物的副作用。隨著藥物劑量的增加療效逐漸減低并出現開-關現象。此外，當左旋多巴的劑量增加用于控制運動遲緩、僵直和腿痙攣時，會出現嚴重的藥物誘導的異常的不自主運動障礙，這種運動障礙隨著時間的推移而進展并且藥物治療無法控制。這種副作用不僅限制了藥物自身的使用，而且其不斷的發展帶來了他們自身的并發癥，其中某些并發癥屬于精神異常范疇，L-dopa治療的全盛期也由此衰退了。二十世紀70年代中期，對左旋多巴及其類似藥物有了相當的認識經驗后，很多神經內科學家開始重新考慮外科手術作為藥物治療的有效補充手段。人們開始把注意力重新回到外科治療。 在這個時期雖然立體定向技術步入低谷期，但仍然出現了一些甚至顯著的技術進步，特別是在這個時期末的時候。在70年代末期，一系列科學技術的發展導致了立體定向外科的再生，而且其發展潛能更大。首先計算機科學的進步促進了CT技術的發展，并使其與立體定向技術快速結合。其結果是使立體定向外科領域擴展至神經外科領域的每一個角落。CT掃描和定向手術的結合是非常自然的。他們都依靠對腦內結構的空間鑒定。那些被用作立體定向標記物的結構在CT掃描中能夠被顯示，他們的數據可被儲存并組織起來。出現了圖像引導技術使靶點定位更精確，并使定向技術的適應癥明顯增加。其次在70年代末期微電極記錄技術得到明顯改善，使其對臨床治療更加實用。它能使靶點(如狹小的Vim)定位更加精確。同時在這個時期立體定向放射外科取得了明顯的進步，適應癥明顯增加。