Trong mỗi nghiên cứu, các điện cực được đặt trực tiếp lên não, ghi lại hoạt động thần kinh trong khi bệnh nhân phẫu thuật não, để nghe lời nói hoặc đọc thành tiếng một số từ. Sau đó, các nhà nghiên cứu tìm cách hiểu được bệnh nhân đã nói hoặc nghe thấy gì. Trong mỗi trường hợp, các nhà khoa học đã có thể chuyển đổi hoạt động điện trong não thành các tệp âm thanh có thể hiểu được.
Nghiên cứu đầu tiên đăng tải trên bioRxiv ngày 10/10/2018, mô tả lại thí nghiệm cho thấy, các nhà khoa học chạy những đoạn ghi âm cho người bị bệnh động kinh đang trong quá trình phẫu thuật não được nghe. Các bản ghi thần kinh thu được trong thí nghiệm cần phải rất chi tiết để có thể hiểu được. Mức độ chi tiết này chỉ có thể đạt được trong những trường hợp hiếm như khi não hở ra ngoài không khí và điện cực được đặt trực tiếp trên não trong quá trình phẫu thuật.
Khi các bệnh nhân nghe đoạn ghi âm, nhóm nghiên cứu ghi lại các làn bắn nơ ron vào những phần xử lý âm thanh trong não của bệnh nhân. Sau đó họ đã thử một loạt các phương pháp khác nhau, để biến dữ liệu bắn nơ ron thu lại được thành lời nói và phát hiện rằng, phương pháp hiệu quả nhất là máy tính sẽ tự giải quyết vấn đề mà gần như không được giám sát. Khi họ phát kết quả thông qua bộ phát âm cho nhóm 11 người nghe, từng cá nhân này có thể hiểu chính xác 75% nội dung được phát.
Nghiên cứu thứ hai đăng tải ngày 27/11/2018 dựa vào các bản ghi thần kinh từ những người trải qua phẫu thuật loại bỏ u não. Khi các bệnh nhân đọc thành tiếng từng âm tiết đơn, các nhà nghiên cứu đã ghi lại cả âm thanh phát ra bởi người bệnh lẫn hoạt động bắn nơ ron ở khu vực sản sinh âm thanh trong não họ. Thay vì cài đặt sâu cho máy tính trên từng bệnh nhân, nhóm nghiên cứu này đã trang bị một mạng lưới thần kinh nhân tạo chuyển đổi những bản ghi thần kinh thành tệp âm thanh, đưa ra những kết quả dễ hiểu và tương tự với bản ghi âm đọc thành tiếng của bệnh nhân.
Nghiên cứu thứ ba đăng tải ngày 9/8/2018, dựa vào các đoạn ghi lại phần não chuyển đổi một số từ cụ thể mà người định phát ngôn thành chuyển động của cơ bắp. Tuy không có bản ghi nào từ thí nghiệm này được đăng, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng, họ có thể tái tạo lại cả câu nói (được thu lại trong các ca phẫu thuật não cho người bị động kinh) và số lần hiểu được của người nghe qua một bài kiểm tra trắc nghiệm 10 câu lên đến 83%. Phương pháp của thí nghiệm này dựa trên việc xác định mô hình liên quan tới quá trình sản sinh ra từng âm tiết riêng lẻ, thay vì toàn bộ các từ.
Các thí nghiệm này mở ra triển vọng một ngày nào đó có thể giúp những người bị mất khả năng nói (do xơ cứng teo cơ hoặc các bệnh tương tự) hội thoại được với người khác bằng giao diện máy - não. Tuy nhiên, khoa học cho ứng dụng này vẫn chưa sẵn sàng trong thực tiễn. Bởi việc hiểu được kiểu mẫu thần kinh của một người đang nói trong tưởng tượng, phức tạp hơn nhiều so với kiểu mẫu của người đang nghe hoặc thực sự nói bằng miệng. Nhưng khoa học vẫn đang tiến về phía trước, các thiết bị nói thay người trực tiếp kết nối vào não có thể sẽ thành hiện thực trong tương lai gần, theo công bố trên LiveScience.
