最近科学家开始研究兼具输入和输出功能的双向接口。当神经系统中的某些部分因为损伤导致连接中断时，可以用这种植入体充当人工连接来传递信息。例如，用药物干扰猴子的运动皮层，让猴子暂时“中风”并且手臂瘫痪，然后测试猴子的大脑和脊髓之间的双向连接。把失活区域的上游神经元与脊髓的电刺激连接起来，能够恢复猴子手部的抓握能力。甚至有结果表明，双向植入物可以用来恢复认知功能，比如，海马是形成记忆的关键部位，人们可以通过替换海马的输入/输出连接来恢复记忆能力。
双向神经接口的另一个有趣的应用是可以改变不同脑区的连接强度，这种现象被称为神经可塑性。健康人的大脑天然会做这件事：我们每天学习的时候，外界的信号和我们发送出去的信号之间的连接在不断改变，我们学到的东西就体现在这些改变上。这种相互作用驱动了大脑的生理变化，这也就是学习的机制。
利用双向神经接口，我们可以改变输入和输出的关系，从而改变大脑。这是建立在神经科学家唐纳德·赫布（Donald Hebb）于20世纪40年代提出来的理论——“一起发放的神经元会连接在一起”——的基础上的，也就是说当两个神经网络同时被激活时，它们之间的联系也会随之强化。既然双向接口能够人为地将输入和输出联系起来，那么它应该也能强化不同大脑区域的连接。
猴子实验显示这确实可行。猴子手臂的不同运动（如弯曲和伸展手腕）涉及不同的大脑皮层，利用双向接口，能在几天时间内将两个皮层的位置连接起来。结果就是形成一个新的运动信号架构，也就是说连接两个皮层位置的一条新通路被创造出来了。
实际上，人们逐渐明白神经植入体能够从不同方面去挖掘神经可塑性。当大脑学会用神经植入体来操控机械臂时，它便习得了一项新技能，这与我们学习使用新工具的过程类似。虽然控制机械臂的神经元一般不这么控制人类真的胳膊，但是大脑很聪明，会根据看到的效果来弄明白该怎么做。实际上，如果给猴子展示一个由单根神经元控制的计算机光标，那么它们只需要几分钟就能学会根据不同需要来增减这个神经元的活性。大脑的这种通过神经反馈来学习的能力很有应用价值，我们可以在给大脑接入设备的过程中利用这一点。
一旦开始把神经植入体当作工具，我们就不仅仅能拿它来替代缺失的功能。有一天，我们能强化功能，或者增加新功能。或许大脑可以学会直接和计算机相连，不借助键盘和显示屏就能获取互联网上的信息。又或者，我们甚至可以连上其他人的大脑，直接交流思想。
目前这些都还只出现在科幻小说里，但是我们正在接入已知最聪明的学习机器，让它为我们所用。我们设计并用双手使用诸多工具的能力推动了人类的进步。也许随着大脑和技术的联结，我们即将见证人类踏入演化的下一阶段。
