इस शल्यक्रिया के विकास में अगला पड़ाव पुर्तगाली चिकित्सक और तंत्रिकाविज्ञानी एंटोनियो इगास मोनिज ने प्रदान किया जिनकी 1927 में प्रमस्तिष्कीय वाहिकाचित्रण पर किए गए कार्य के लिए अत्यधिक प्रशंसा हुई थी (मस्तिष्क में रक्तवाहिकाओं का विकिरणचित्रीय दृश्य). कोई नैदानिक अनुभव न होने और वास्तव में मनोरोगविज्ञान में कम रुचि होने के बावजूद उन्होंने 1935 में लिस्बन के साता मार्टा अस्पताल में उनहोंने एक शल्यक्रिया का आविष्कार किया, जिसे मस्तिष्काग्र मस्तिष्कखंडछेदन कहा गया और जो उनके निदेशन में तंत्रिकाशल्यचिकित्सक पेड्रो अलमीडा लीमा ने किया था। वे शब्द मनोशल्यचिकित्सा के प्रारंभ के लिए भी जिम्मेदार थे। इस शल्यक्रिया में रोगी के सिर में ड्रिल द्वारा छिद्र करना तथा ललाट खंड में इंजेक्शन द्वारा अलकोहल से ऊतकों को नष्ट करना शामिल था। बाद में उन्होंने तकनीक बदल कर एक शल्य चिकित्सा उपकरण मस्तिष्कखंडछेदक का उपयोग शुरू किया, जो मस्तिष्क के ऊतकों को एक घूर्णी आकुंचनीय तार पाश से काटता था (इसी नाम के बिलकुल भिन्न उपकरण का उपयोग मस्तिष्कखंडछेदन हेतु किया जाता है). मोनिज और लीमा ने नवंबर 1935 और फ़रवरी 1936 के बीच बीस रोगियों की शल्यक्रियाएं कीं तथा अपने निष्कर्षों को उसी वर्ष प्रकाशित किया। उनका अपना आकलन था कि 35% रोगियों में अत्यधिक सुधार हुआ, 35% में मध्यम सुधार हुआ और शेष 30% में कोई परिवर्तन नहीं हुआ। रोगियों की उम्र 27 से 62 वर्ष के बीच थी जिनमें से बारह महिलाएं थीं और आठ पुरुष थे। निदान के अनुसार नौ मरीज अवसाद से पाड़ित थे, छह विखंडित मनस्कता से, दो आतंक विकार से तथा एक-एक उन्माद, तानप्रतिष्टम्भ और उन्मत्त अवसाद से पीड़ित थे, उनमें प्रमुख लक्षण घबराहट और उत्तेजना के थे। रोगियों में शल्यक्रिया से पूर्व बीमारी की अवधि कम से कम चार सप्ताह से लेकर अधिक से अधिक 22 वर्ष तक थी, यद्यपि चार को छोड़ कर सभी कम से कम एक वर्ष से बीमार थे। शल्यकर्मोत्तर अनुवर्ती मूल्यांकन शल्यक्रिया के बाद कहीं एक से दस सप्ताह के बीच संपन्न हुए. देखी गई जटिलताएं बुर्खार्ट के मामलों से कम गंभीर थी, क्योंकि न तो कोई मृत्यु हुई और न ही किसी को मिरगी के दौरे पड़े और सर्वाधिक पाई गई जटिलता बुखार थी।

मोनिज की "अग्रणी" मनोशल्यचिकित्सा का सैद्धांतिक आधार मुख्यतः उन्नीसवीं शताब्दी के अनुरूप था जो कि उनसे पहले बुर्खार्ट के सिद्धांतों का आधार बना था। हालांकि बाद के अपने लेखन में उन्होंने रेमन वाई कैयाल के तंत्रिकाकोशिका सिद्धांत तथा इवान पावलोव के अनुकूलित प्रतिवर्त को भी संदर्भित किया, साररूप में उन्होंने इस नए तंत्रिकाविज्ञानी अनुसंधान की पुराने सहचर्य सिद्धांत के परिप्रेक्ष्य में व्याख्या की. वे बुर्खार्ट से काफी भिन्न थे इसलिए कि उन्हें नहीं लगता था कि मानसिक रूप से बीमार लोगों के मस्तिष्क में कोई स्थूल शारीरिक निदान था, बल्कि उनके तंत्रिकीय पथ स्थिर और विनाशक परिपथों में पाए गए। जैसा कि उन्होंने 1936 में लिखा थाः

[] मानसिक परेशानियों का [...] संबंध कोशिका-संयोजी-समूहीकरण के गठन से होना चाहिए जो न्यूनाधिक स्थिर हो गया है। कोशिकीय शरीर बिलकुल सामान्य रह सकता है, उनके बेलनों में कोई संरचनात्मक परिवर्तन नहीं होता, लेकिन सामान्य लोगों में अत्यधिक परिवर्तनशील उनके बहु संपर्कों की व्यवस्थाएं न्यूनाधिक स्थिर हो सकती हैं जिनका संबंध लगातार विचारों और निश्चित अस्वस्थ मानसिक दशाओं में सन्निपात से संबंध हो सकता है।
इन विपथी तथा स्थिर विकृतिजन्य मस्तिष्क परिपथों को हटाने से मानसिक लक्षणों में कुछ सुधार हो सकता है। मोनिज का मानना था कि इस प्रकार की चोट को मस्तिष्क कार्यात्मक रूप से अनुकूलित कर लेगा. इस दृष्टिकोण का एक महत्वपूर्ण लाभ यह था कि, बुर्खार्ट द्वारा अपनाई गई स्थिति के विपरीत, यह समय के ज्ञान और प्रौद्योगिकी के अनुसार असत्यापनीय था, क्योंकि स्थूल मस्तिष्कीय विकृति और मानसिक रुग्णता के बीच ज्ञात संबंध के अभाव में उनके प्रबंध-लेख का खंडन नहीं किया जा सकता था। 

परंपरागत रूप से, इस प्रश्न का कि मोनिज ने ललाट खंड को ही क्यों लक्षित किया, जॉन फुल्टन और कार्लाइल जैकबसन ने 1935 में लंदन में आयोजित तंत्रिकाविज्ञान की दूसरी अंतर्राष्ट्रीय कांग्रेस में एक प्रस्तुतिकरण के दौरान संदर्भ के द्वारा दिया. फुल्टन और कार्लाइल ने दो चिंपांज़ी प्रस्तुत किए जिनका ललाट खंड मस्तिष्कखंडछेदन किया गया था। पहले से व्यवहार विकारों से पीड़ित इन चिंपांजियों पर इस शल्यक्रिया का शांतिदायक प्रभाव हुआ। यह आरोप लगाया गया है कि इस से मोनिज को मनोविकार के रोगियों पर भी ऩसी तकनीक के इस्तेमाल के लिए प्रोत्साहन और प्रेरणा मिली. हालांकि, जैसा कि बेरियोस बताते हैं, यह इस तथ्य के उलट है कि मोनिज ने बहुत पहले 1933 में ही मनोशल्यचिकित्सा का अपना विचार अपने सहयोगी लीमा को विश्वास में लेकर बता दिया था। और न ही 1936 में शल्यक्रिया के बारे में लिखते समय उन्होंने फुल्टन और कार्लाइल के प्रस्तुतिकरण के किसी प्रभाव का कोई उल्लेख किया। दरअसल, जैसा कि कोटोविच लिखते हैं, उनका ध्यान उसी सम्मेलन में रिचर्ड ब्रिकनर द्वारा प्रस्तुत एक केस ने आकर्षित किया था जिसमें एक रोगी के ललाट खंड को काटा गया था और प्रभाव कम होने के अनुभव के दौरान उसकी बुद्धि में किसी प्रकार की गिरावट नहीं पाई गई। ब्रिकनर ने 1932 में इस केस को प्रकाशित किया था।

इस काम के लिए मौनिज को 1949 में चिकित्सा के लिए नोबेल पुरस्कार दिया गया था।

इगास मोनिज
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