人們可以透過腦機介面用意念控制假肢、計算機程式甚至遙控直升機。如果我們能利用這項技術來控制我們自己體內發生的事情呢？瑞士的一個生物工程師團隊透過將腦機介面與合成生物植入物相結合，邁出了實現這種類似賽博格裝置的第一步，從而允許透過大腦活動來操作基因開關。這是世界上首個腦-基因介面。
該團隊從典型的腦機介面開始，即一個電極帽，它可以記錄受試者的大腦活動並將訊號傳輸到另一個電子裝置。在本例中，該裝置是一個電磁場發生器；不同型別的大腦活動會導致磁場強度發生變化。然而，下一步是全新的——實驗者使用電磁場來觸發小鼠植入物中人類細胞內的蛋白質生產。
該植入物使用了一種尖端技術，稱為光遺傳學。研究人員將細菌基因插入人類腎細胞，使其產生光敏蛋白。然後他們對細胞進行生物工程改造，使得用光刺激它們會觸發一系列分子反應，最終產生一種稱為分泌型鹼性磷酸酶 (SEAP) 的蛋白質，這種蛋白質很容易被檢測到。然後，他們將人類細胞和一個 LED 燈放入小塑膠袋中，並將它們植入幾隻小鼠的皮膚下。
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戴著電極帽的人類志願者要麼玩 Minecraft，要麼冥想，分別從老鼠站立的平臺上產生中等或大的電磁場。該磁場啟用植入物的紅外 LED，從而觸發 SEAP 的產生。然後，這種蛋白質穿過植入物中的膜擴散到小鼠的血液中。
玩 Minecraft 在小鼠血液中產生了中等水平的 SEAP，而冥想則產生了高水平。第三種類型的精神控制，稱為生物反饋，涉及志願者觀察光線（可以透過小鼠的皮膚看到），並學習有意識地開啟或關閉 LED——從而開啟或關閉 SEAP 的產生。
“將腦機介面與光遺傳開關結合是一個看似簡單的想法，”蘇黎世瑞士聯邦理工學院的資深作者 Martin Fussenegger 說，“但以這種方式控制基因是全新的。”透過使用植入物，該裝置利用了光遺傳學的力量，而無需使用者對其自身細胞進行基因改造。Fussenegger 和他的合著者設想，有朝一日治療性植入物能夠產生化學物質，以糾正各種功能障礙：調節情緒或焦慮的神經遞質、治療慢性或急性疼痛的天然止痛藥、血友病患者的凝血因子等等。一些患者將從有意識地控制靜脈注射劑量中獲益匪淺，而不是依賴感測器——尤其是在疼痛等情況下，疼痛除了患者本人之外，任何人都難以衡量，或者對於閉鎖綜合徵患者或其他有意識但無法溝通的患者而言。