Spezielle Messverfahren dienen der globalen oder lokalen Aktivitätsmessung des Nervensystems, insbesondere auch während des Schlafs. Unterscheiden lassen sich elektrophysiologische und bildgebenden Verfahren. Zu ersteren zählen das quantitative Elektroenzephalogramm (EEG) mit weiterführenden Analyseverfahren, wie Power-Spektren, EEG-Mapping, Kohärenzanalyse, nichtlineare Verfahren, Averaging und Neurographie, zu den bildgebenden Verfahren zählen die Magnetresonanztomographie (MRT), die Positronenemissionstomographie (PET) sowie die transkranielle Doppler-Untersuchung. Durch diese Methodenvielfalt sind die verschiedenen Komponenten des Nervensystems einer Aktivitätsmessung zugänglich.