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相关实验表明 ， 随着大鼠学会控制听觉光标并逐渐匹配预设的编码规则 ， 纹状体神经元的放电模式发生了变化 。 此外 ， 运动皮层和纹状体的放电模式变得越来越相似 。 该实验进一步扩展了人们对神经可塑性的理解 ， 证明通过训练动物可以掌握一种与自然完全不同的新编码规则 ， 实现对外部设备的控制 。 二零一四年 ， 威奇等人做了一个类似的操作性条件反射实验来控制听觉光标 。
与卡内玛的实验不同的是 ， 他们只从前额叶皮层中提取了一个神经元作为条件神经元 ， 其放电率与听觉光标的音高正相关 。 试验训练大鼠在一段时间内将听觉光标移至目标并保持五百毫秒 。 训练结束后 ， 所有大鼠均能顺利完成脑机接口任务 。 结果证明了单个神经元在脑机接口的操作性调节控制中的可行性 。 二零一三年 ， 阿杜因等人通过调节运动皮层中的单个神经元来控制水瓶的单向运动来训练大鼠自我饮水 。
【脑机接口|盖奇等人设计了一种更系统的脑机接口，将大鼠的神经元转换为频率不同的声音】同年 ， 他进一步改进了他的实验 ， 实现了双向连续大脑控制 。 如前所述 ， 单向脑机接口的信息通路是从大脑到外部设备 ， 外部设备的反馈通过自然感觉 ， 例如视觉、听觉或触觉 。 颅内微刺激的发展提供了一种新的方法 ， 可以独立于自然神经反馈通路将信息直接传输到大脑 。 近来 ， 颅内微刺激引导动物完成特定任务的技术越来越成熟 。 因此 ， 研究人员试图构建神经系统与外部设备之间的双向信息交互 ， 例如双向脑机接口 。
第一个双向脑机接口是一种混合神经机器人系统 ， 连接体外七鳃鳗的脑干组织和移动机器人 ， 于二零零三年在西北大学建成 。 此后 ， 基于体外动物组织的双向脑机接口得到了广泛的研究 。 二零一二年 ， 瓦托等人在审美大鼠身上建立了双向脑机接口体内 ， 通道微线阵列分别植入初级运动皮层和初级感觉皮层 。 在“读出”路径上 ， 初级运动皮层神经反应的前两个主要成分被用来形成一个二维力向量 ， 它驱动一个模拟点质量在粘性介质中移动 。
在“写入”通路上 ， 点块的位置通过“感官接口”转化为四种刺激模式之一 ， 每种刺激模式由初级感觉皮层微线阵列的一对通道产生 。 训练大鼠根据刺激反馈调节其初级运动皮层神经元放电 ， 以将
未经训练的大鼠的运动皮层和视觉皮层被植入多通道电极 。 在每次试验中 ， 大鼠将其运动皮层集合基线放电率维持四百五十毫秒以开始试验 。 然后 ， 颅内微刺激给出“开始”提示 ， 大鼠必须在四秒的反应期内调节其运动皮层四百五十毫秒才能获得食物奖励 。 在代表运动皮层整体动力学的反应期间 ， 通过视觉皮层颅内微刺激给予大鼠连续反馈 。 盖奇等人设计了一种更系统的脑机接口 ， 将大鼠的神经元转换为不同频率的声音 。
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