在70年代末，由于L-dopa药物副作用的出现，外科手术治疗PD重新被人们所认识，标志着立体定向外科的再次复兴。其主要是以神经外科手术方法的重新再生为特征的。随着科学技术的进步，出现了CT、MRI和数字血管造影等新技术，提供了更加精确的解剖学数据。CT和核磁共振可提供丘脑的轴位结构和丘脑内囊和苍白球内囊的边缘定位的清晰解剖细节。因此在功能外科中以影像为基础的立体定向手术对皮质下靶点定位具有潜在的用途。同时在这个时期微电极记录技术得到进一步发展，也为靶点的选择、靶点范围的确定提供了精确的功能性指标。

在这一时期的主要特征是苍白球和丘脑靶点位置的改变。苍白球毁损的位置由先前的内或/和外侧苍白球的前外侧部发展为内侧苍白球的腹后内侧部。苍白球毁损术的重新使用提供了治愈L-dopa药物副作用的机会，并且使患者重新获得药物治疗的益处。1985年Laitinen等通过行苍白球腹后外侧部毁损术的临床应用而使内侧苍白球作为主要靶点的选择重新复活，其成功主要由于这种手术对异常的不随意运动的显著治疗作用。并在1992年报导了他们在1985年至1990期间实施的38例苍白球腹后内侧部毁损术治疗帕金森病的临床结果，他们中的大部分表现为震颤和左旋多巴诱导的运动障碍症状的持续减轻，而且对腿部痉挛、僵硬、步态紊乱及运动功能减低等症状也有明显减轻。同时丘脑毁损术也是重要的手术方法，在微电极记录技术的帮助下，对震颤抑制的最佳靶点已经由Vim核替代了腹外侧核。但两侧毁损术式的风险/疗效比又被提出来。显然，双侧丘脑手术有明显的语言、步态和记忆紊乱的风险，一些人认为双侧苍白球毁损术也带来了不可接受的语言障碍和智力障碍风险。
在这个时期神经移植技术作为一种新兴的手术方法而开展起来。其目的是通过移植可产生所缺乏的神经递质的细胞成分的方法来达到针对于病因的治疗。其在理论上是一种理想的治疗方法，并且对运动失调性疾病具有更小的侵袭性。1985年Backlund等人在瑞典报导了两例移植富含儿茶酚胺的肾上腺髓质至尾状核头部的患者，他们报道的结果是令人鼓舞的，但还是不足以将其作为一种治疗方法来进行推广。在1987年Madrazo等人在墨西哥进行建设性的进一步研究，报导了更加另令人鼓舞的结果。虽然用开放手术方法移入肾上腺组织也报导了许多并发症，但应用立体定向肾上腺组织注射的方法则避免了这些问题。然而这种植入肾上腺的手术对患者是脆弱的，这些置入的肾上腺被发现逐渐萎缩，因此这种方法在随后几年里逐渐被放弃了。在1989年第一例应用立体定向方法，使用人胎儿神经元作为移植物植入PD患者纹状体内的临床试验被报导全世界已有300多例病人为治疗帕金森氏综合征接受了胚胎腹侧中脑组织的移植术。国内在这一时期在山东、广西和上海等地也开展了这一类手术，但由于受移植排斥、移植物存活以及供体等多因素影响，其临床疗效不肯定仍有待于进一步评估。因此90年代以后该技术已较少使用。但神经移植仍然作为一种较为理想的方法而引起人们的关注。
随着强化手术方法的发展，出现了神经电刺激、神经电抑制等新的技术。基础研究证明对大脑特定核团进行特定频率的电刺激可对神经元产生不同的兴奋或抑制作用，从而产生对震颤僵硬等症状的减轻。出现了刺激器植入技术即脑深部电刺激(DBS)。同时丘脑毁损术和苍白球毁损术会导致已经患病的大脑小范围的永久性的破坏。这些破坏除了表现为所预期的好的疗效外，还表现有副作用和并发症。特别是在老年患者和病情进展性发展的患者身上表现更严重。早期的试验显示慢性脑深部电刺激(DBS)针对靶点，可持续地控制震颤。1987年法国人Benabid首次采用DBS刺激丘脑腹外侧核治疗帕金森病的震颤并取得了成功。开启了DBS治疗帕金森病的新纪元。事实已经表明DBS并没有产生那些毁损带来的顽固的副作用，但却有与毁损有类似的控制对侧肢体震颤的良好作用。而且双侧丘脑腹侧核的DBS可以安置来控制双侧的震颤，而没有发生与双侧丘脑毁损术相类似的语言、步态和记忆障碍的风险。DBS系统也可放置到苍白球的腹侧，作为苍白球毁损术的一种选择，尤其是需要行双侧毁损时。从理论上讲电极埋藏刺激术不像手术那样破坏大脑的组织结构，而且手术后可从体外调节刺激的强度而个性化治疗病人，因此，DBS的出现又给立体定向功能神经外科增添了新的活力和选择手段。