Oberflächliche Hirnströme können an der Kopfhaut einfach abgelesen werden (siehe auch EEG). Durch verschiedene äussere Reize können diese verändert werden. Bei dieser Untersuchung wird eine Veränderung der Hirnströme (Potentiale) durch feine elektrische Reize an Nervenendigungen des Körpers (somatosensorisch) ausgelöst (evoziert).
Die Messung der sensibel evozierten Potentiale untersucht die Leitung im sensiblen System. Dieses umfasst die für die Sensibilität (Gefühl, z.B. Berührungsempfinden, Druckempfinden u.ä.) zuständigen Nerven in den Beinen, Armen oder im Gesicht, die sensible Nervenwurzel im Wirbelsäulenbereich, die Nervenfasern im Rückenmark, die Weiterleitung im Gehirn bis zur Hirnrinde, die speziell die Sensibilität verarbeitet.
Die Ableitung erfolgt mit zu Beginn an der Kopfhaut angebrachten (meist angeklebten) Messelektroden. Der Sensibilitäts-Reiz wird als elektrischer Impuls über einem Nerven am Bein (seltener Arm oder Gesicht) gegeben. Dabei sollten leichte Muskelzuckungen sichtbar sein. Die Reize erregen die Nerven und werden dann zum Rückenmark geleitet. Von dort geht es dann über Verschaltungen zu verschiedenen Zentren im Gehirn bis zur Hirnrinde.
Über Elektroden an der Wirbelsäule oder Schulter und am Kopf können diese Impulse abgeleitet und vermessen werden. Anhand der zeitlichen Abfolge und Form der Potentiale lassen sich Rückschlüsse auf die Funktion der Leitungen von den Nervenendigungen am Körper bis hin zur Verarbeitung im Gehirn ziehen. Bei verschiedenen Erkrankungen können diese Potenziale pathologisch verändert sein. Funktionsstörungen in den sensiblen Nervenbahnen können somit festgestellt und lokalisiert werden, wie zum Beispiel bei der Multiplen Sklerose oder der Verengungen des Wirbelkanals mit Einklemmungen des Rückenmarks oder anderen Rückenmarkserkrankungen.
Diese Methode eignet sich auch gut für Verlaufsuntersuchungen. Da die sensibel evozierten Potentiale sehr klein sind und durch Muskelbewegungen, Augenbewegungen u.ä. überdeckt werden, müssen viele kleine Reize (mindestens 100 pro Seite) angewendet werden. Es ist besonders wichtig, dass der Patient entspannt ist und sich nicht bewegt. Störquellen wie Hörgeräte oder Mobiltelefone müssen abgeschaltet sein.
Oft werden als Ergänzung zu den SEPs auch die in umgekehrter Richtung im motorischen Nervensystem verlaufenden motorisch evozierten Potentiale (MEPs) mituntersucht. Beide Untersuchungen können auch von Neurologen zur kontinuierlichen Überwachung der Nervensysteme während Operationen zum Beispiel an der Wirbelsäule durchgeführt werden. Diese Techniken sind dann Bestandteil des sogenannten intraoperative Neuromonitorings (IOM).
Die Untersuchung ist ungefährlich und nicht schmerzhaft. Gelegentlich werden die elektrischen Impulse als unangenehm erlebt. Sie dauert insgesamt zwischen 10 und 45 Minuten.