最近，德国科学家研发出一种新型生物感应芯片，可以对生物体的神经细胞受激反应进行模拟和数据分析，为研究神经细胞、神经网络和脑组织的生物功能开创了新方法。
在一块基片上集成多个微电极而形成阵列，把这样的脑芯片（又称多电极阵列），植入脑皮层，人们就可以通过芯片来读取大脑中神经元群体活动的细节信息。所以，在应用方面，电极阵列已经成为神经科学面向医学应用的接口。1999年美国学者查品等通过植埋于运动皮层中的脑芯片，使老鼠可以使用自己的意识来操纵机器，获得食物奖励。2001年，成功的通过脑芯片读取猴子运动神经元信息，从而使猴子能够驱动机械手臂运动。2002年实现了猴子不用手而是用思想（通过脑芯片）来移动电脑屏幕上的鼠标。2003美国医生在盲人视觉皮层内植入电极阵列，激活脑部的视皮层，视皮层不断活动，进而产生视觉。瘫痪病人由于下传神经断裂，下肢无法接受脑部信息，通过脑芯片刺激下肢神经，使病人能够再度控制下肢，恢复行走。
脑成像采用了现代物理学与生物化学原理，呈现大脑结构和功能活动的多种技术手段，目前包括正电子发射断层扫描、功能性磁共振成像、脑电图、脑磁图、光学成像等技术，也包括传统的X光放射影像和超声影像技术。它作为认知神经科学研究最为主要的技术手段，使人类有史以来第一次能直接观察到大脑的心理过程和认知活动，有如研究脑功能的“显微镜”和“望远镜”。
脑成像不但能反映脑的认知过程和活动部位，而且重点反映大脑网络、系统、直至全脑的功能机制，无创伤性，具有高度时间分辨率---时间分辨率达到毫秒级，和高度空间分辨率——目前已达到毫米水平。
