מערכות ממשק-אדם-מכונה (BMI) מבוססות על פעילותן של אלקטרודות שיש ביכולתן לקרוא את הפעילות החשמלית של קבוצות נויירונים במוח ולתרגם אותה לפקודות עבור רכיבים אלקטרוניים חיצוניים. אי לכך, השימוש בממשקי אדם-מכונה מאפשר לבני אדם לשלוט במכשור חשמלי בכוח המחשבה בלבד.
מכשור מסוג זה יכול להפעיל מגוון של מכשירים. השימוש הרפואי הנרחב ביותר בממשקי אדם-מכונה הוא להפעלת זרועות ביוניות, במטרה לאפשר לבני אדם שלקו בשיתוק לשלוט בתנועות גפיים מלאכותיות ולחזור לתפקוד עצמאי. פיתוח נוסף של ממשקי אדם-מכונה מאפשר לחולי תסמונת הכליאה לאיית מילים ומשפטים על גבי מסך מחשב, במטרה להחזיר להם את יכולת התקשורת עם העולם החיצוני.להדגמה ראו את הסרטון הבא.
לממשקי אדם-מכונה קיימים כיום גם מגוון שימושים שאינם רפואיים, כגון שליטה בגאדג'טים והפעלה של משחקי מחשב באמצעות גלי המוח. להדגמה ראו את הסרטון הבא.
את האלקטרודות ניתן למקם הן בתוך הגולגולת, על גבי איזור מסויים במוח, והן מחוצה לה – על גבי מספר נקודות על הקרקפת. לרוב, הפעלה של ממשק-אדם-מכונה עבור הזזה של גפיים ביוניות דורש תהליך למידה ארוך, שבו המחשב המחובר לאלקטרודות לומד לזהות את תבניות ההפעלה של האיזור המוחי המוקלט, ובשלב מאוחר יותר – לתרגם את התבניות שזוהו לפקודות תנועתיות.
