ở Peru, châu Âu, Nga và Ấn Độ. Nguồn gốc và sự phát tán của phẫu thuật tiền sử này vẫn còn được tranh
cãi, nhưng chắc chắn rằng nó đã xuất hiện tại cả châu Mỹ lẫn Cựu Thế Giới trước chuyến du hành của
Columbus. Liệu phẫu thuật này hình thành tại một nền văn hóa và sau đó truyền sang các nơi khác hoặc
phát triển độc lập tại các vùng khác nhau vẫn là đề tài còn tranh cãi sôi nổi. Ta không thể nói rõ là những
phẫu thuật này có được thực hiện thường xuyên hay không, nhưng một số học giả tin rằng phẫu thuật này
đã được tiến hành thường xuyên hơn trong thời đồ đá mới hơn là các thời kỳ tiền sử sau này.
Mặc dù kỹ thuật khoan sọ đôi khi bị gọi nhầm là “phẫu thuật não thời tiền sử”, kỹ thuật này gọi là thành
công khi chỉ cần lấy một mảng xương từ hộp sọ mà không gây tổn thương cho chính não bộ. Khi các nhà
khoa học lần đầu tiên gặp những loại sọ này, họ cho rằng phẫu thuật chắc phải được thực hiện sau khi
chết để phục vụ cho các mục đích ma thuật. Tuy nhiên, các nhà nhân chủng học phát hiện rằng các thầy
thuốc hiện thời của bộ lạc cũng thực hiện kỹ thuật khoan sọ cho cả hai lý do ma thuật và thực hành. Các
nhà phẫu thuật thời tiền sử cũng có thể thực hiện phẫu thuật khó khăn và nguy hiểm này vì nhiều lý do
khác nhau. Khoan sọ là để thử chữa nhức đầu, động kinh, hoặc các bệnh khác. Trong một số trường hợp,
khoan sọ là một cách xử lý hợp lý đối với các tổn thương do chấn thương ở sọ. Có lẽ khoan sọ cũng được
thực hiện như một biện pháp cực chẳng đã đối với các chứng bệnh bất trị, khá giống như phẫu thuật cắt
thùy não, hoặc là một dạng điều trị bằng sốc điện hoặc để trừng phạt. Mặc dù thiếu kỹ thuật gây mê/gây
tê hoặc vô trùng hiệu quả, nhưng với bằng chứng là có các trường hợp sọ khoan lành tốt, chứng tỏ là có
nhiều bệnh nhân sống sót, và một số còn được khoan sọ bổ sung nữa.
Có ba hình thức khoan sọ được các phẫu thuật viên thời tiền sử sử dụng. Một kỹ thuật tạo ra một cái rãnh
cong chung quanh một vùng chọn lọc bằng cách dùng một hòn đá nhọn hoặc một khí cụ kim loại để cạo
đi lớp xương. Khi cái rãnh đủ sâu, lúc ấy có thể bóc đi một miếng xương có dạng hình đĩa. Khoan một
loạt những lỗ nhỏ theo dạng hình tròn rồi sau đó dùng một miếng đá lửa nhọn hoặc miếng đá chai làm
dao để cắt lấy ra một miếng xương hình nút áo là phương pháp thường được sử dụng nhất tại Peru.
Người bệnh có thể mang chiếc đĩa này như chiếc bùa để xua đuổi những điều rủi ro sau này. Tại một số
vùng, thầy thuốc thực hiện kiểu khoan sọ một phần hoặc có lẽ chỉ là hình thức. Tức là, người ta tạo ra
một vùng lõm dạng hình đĩa nhưng vẫn để xương tại chỗ. Một số xương sọ còn mang các vết cắt mỏng
hình tam giác tạo thành một hình chữ nhật, nhưng các vết cắt hình vuông hoặc chữ nhật này có lẽ được
dành cho các nghi lễ sau khi chết.
Một phẫu thuật thời tiền sử khác để lại dấu trên xương sọ gọi là “sự cắt xẻo phần sọ trước”. Trong phẫu
thuật này, dấu vết là phần sẹo để lại do sự đốt cháy. Các sọ thời đồ đá cũ cùng với loại thương tổn đặc
thù này đã được tìm thấy ở châu Âu, Peru và Ấn Độ. Để chuẩn bị cho việc sử dụng tác nhân để đốt,
người thầy thuốc rạch vết cắt hình chữ T hoặc chữ L trên da đầu. Sau đó họ áp dầu sôi, hoặc dây bện
bằng sợi thực vật nhúng vào dầu sôi và đặt lên trên vùng xương bị để lộ ra. Cả hai trường hợp đều gây
nên một tổn thương vĩnh viễn trên lớp màng sợi dày bọc lấy xương sọ.
Phần lớn các nạn nhân thời tiền sử của thủ thuật này đều là phụ nữ, có nghĩa là quy trình này đóng vai trò
nghi thức hoặc trừng phạt hơn là nhằm vào mục đích trị liệu. Trong suốt thời Trung cổ, thủ thuật này
được đem ra để trừ tà hoặc làm giảm chứng sầu muộn. Thủ thuật này chắc chắn trừ được chứng thờ ơ
của ngay cả những bệnh nhân bị sầu muộn nhất, hoặc sẽ cho người mắc chứng bệnh giả có một cơn đau
thật để than phiền.