在过去的几年里，科学家们在将假肢直接连接到大脑方面取得了一系列进展。 大量研究报告表明，重度残疾患者——或被用作研究替代品的猴子——已经使用由思想控制的仿生肢体来，例如，拿起杯子或举起手来击掌。
这些设备中的许多尚未成为超出精密的实验室展示品，这些展示品需要不断的微调以保持与大脑的清晰连接。 可靠地读取植入大脑的电极信号构成了神经科学和生物医学工程的重大挑战之一——并将占据未来几代研究人员的时间。
与此同时，科学家和工程师们已经找到了一种弥合缺失环节的方法。 一些研究人员没有试图破译大脑内部各种信号的嘈杂声，而是将假肢配置为从截肢后留下的神经末梢获取指令。
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迄今为止最好的例子也许是在芝加哥康复研究所开发的机器人小腿。 那里的科学家在扎克·沃特（Zac Vawter）的大腿上安装了一个圆柱形96电极网格，现年32岁的沃特在2009年的一次摩托车事故后被截肢。 医生在9月份的《新英格兰医学杂志》上报道，沃特大腿中的电极从外周神经末梢接收到来自他大脑的信号，指示人造肢体行走甚至爬楼梯。
为了克服从沃特腿部残留神经中提取强大而清晰信号的工程挑战，医生将刺激足部运动的神经连接到残留肌肉，残留肌肉充当天然信号增强器。 该研究所仿生医学中心主任托德·奎肯说：“肌肉会将运动命令放大约1000倍。”
另一种新的假肢使用了类似的周围连接来以相反的方式——从肢体到大脑——传递信号，以传达触觉。 凯斯西储大学的研究人员在一位截肢者的上臂植入了微小的电极，并将它们连接到机械臂和手上。 当仿生手上的传感器检测到压力时，电极会刺激神经末梢，将触觉信息传递到大脑。 研究人员通过要求患者在蒙住眼睛的情况下从葡萄梗上摘下葡萄来测试该设备。 凯斯西储大学生物医学工程副教授达斯汀·泰勒说：“他可以握住它，力度足以拿起葡萄，但又不会太用力以至于压碎水果。”
对于那些脊髓损伤阻碍神经信号传递到肢体的患者，将来仍然需要直接的大脑到假肢的连接。 在此之前，插入外周神经出口可能有助于美国一百万腿部截肢者中的一些人更顺畅地散步。