研究大脑的一种侵入性很强的方法，很少在人类上使用。 这涉及将电极插入大脑的单个神经元中，该电极从该神经元中获取电信号。 它曾经在人类中使用过； Quiroga等人的研究。 （2005）是一个有趣的。 它显示出特定的神经元对詹妮弗·安妮斯顿的概念开了火，包括她的照片，她的名字，甚至还显示了布拉德·皮特（她的前夫）的照片。 这意味着被研究的人有一个专门针对詹妮弗·安妮斯顿概念的细胞，认为这是因为他们是“朋友”的忠实拥护者，并且暴露于这种神经后，这些神经元在提出该概念时会做出反应和激发。
脑电图用于测量数千个神经元的电势。 这些信号帮助我们将不同地方的活动与特定的认知事件联系起来。 我们可以找出发生地点和时间。 有趣的是，它们已被用来检验我们的自由意志。 在Libet（1983）的一项研究中，当参与者感到有先走后走的冲动时，他让参与者看着时钟。 脑电图结果表明，在PPT有意识地意识到他们想要移动之前就已经有活动了，难道是在我们甚至还没有意识到自己想要做出决定之前，我们的大脑就为我们做出了决定吗？ 这对我们的自由意志意味着什么？
这是一种使用磁信号在大脑中产生会破坏大脑进程的电信号的设备。 这有助于我们找出大脑的哪些区域在做什么。
最后，该机器用于研究大脑活动。 它利用强磁场吸收血液中的变化。 当大脑的一部分活动增强时，流向该区域的血液就会增加，这就是机器的吸收能力：
