尼科莱利斯在医学院就读时发现，几个世纪以来，人们都按照大脑区域论来理解大脑的工作机制。这种理论认为，一旦过了发育期，除了细胞新陈代谢之外和功能逐渐衰退之外，大脑不会再变化。

每个人都是自己大脑的雕塑家

《脑机穿越》，浙江人民出版社，2015年3月。以及尼科莱利斯的脑机交互研究示意图。

事实上，尼科莱利斯的脑机交互研究正是基于这种全新的脑神经理论。曾立志成为一名神经外科医生的他，因为对大脑3D地图萌发兴趣，只身前往美国攻读博士后，扎进脑机交互的研究领域。上世纪90年代，尼科莱利斯研发出一种能将神经元组信号转换成机器指令的装置，这也是全球第一台“脑机解码转码器”。

这个轰动的实验，被尼科莱利斯带到了2012年的TED演讲台上。此时，脑机交互的研究已经渐入佳境，尼科莱利斯克服了两个最重要的障碍。其一，重新创造触觉。他们发现，其实大脑可以很快学习处理新型人工信息，从而创造出了可以让脊椎损伤患者体验脚踏实地感觉的“人工触感”。第二，尽管无数次动物实验证明通过手术在大脑中植入传感器是安全的，但其引起的伦理问题无法被忽略。尼科莱利斯受到科幻电影的启发，创造出“脑电波穿感帽”，也就是几年前被众人热议的ECG意念控制头盔，让整个研究彻底摆脱了科学理论的限制。

真正让尼科莱利斯受到大众关注的，还要数2008年猕猴控制机器人的实验。当时，整个研究团队在猕猴大脑中植入了能同时读取300个神经元信号的电极，通过网络信号连接到了远在日本的机器人的“大脑”中。猕猴开始在跑步机上跑动时，接收到信号的机器人也开始随之跑动，双腿运动甚至更快。而当猕猴停下来，脑海中仍有跑步的意念时，机器人还在随着指令不停跑动。

在传统医学教科书上，尼科莱利斯所接触到的信息是，网页传奇永恒，大脑的不同区域负责不同功能。比如，海马体承载记忆功能、运动皮层则着控制身体的动作。而经典的神经科学理论也特别指出，大脑不同区域的特定神经元负责特定任务。这些神经元如果遭到破坏，就会失去相应的能力。如果向大脑输送感官信号路径遭到破坏或者发生故障，大脑相应的控制功能也会随之永久消失。

2000年之后，尼科莱利斯的研究进入高潮阶段。他分别在小鼠、猫头鹰和成年猕猴的大脑中植入装置。实验相当成功，小鼠靠着意念促使机械杠杆转动，获得清水。猫头鹰则能同时控制两只机械臂，一只在杜克大学的实验室，另一只远在600英里之外的马萨诸塞州。猕猴不但能通过脑波控制游戏操纵杆，还能“随心所欲”地移动屏幕上的光标位置。

“我很幸运，在我大学时代，美国范德堡大学的神经科学家琼恩·卡斯(JonKaas)开始在灵长类动物身上做了实验，证明大脑区域论的谬误。”尼科莱利斯解释说，彼时，琼恩·卡斯的研究成果表明，大脑神经元有接管机制，某一个神经元死亡，其他“同伴”就会接管其功能。如果不幸发生了脊椎损伤，大脑和身体的信号通道被切断，人体会自发开辟一条新的通道，导致大脑的运转方式发生改变。尼科莱利斯说：“卡斯的研究证明，神经具有可塑性，就像1906年诺比尔生理学奖获得者圣地亚哥·瑞蒙·卡加尔(SantiagoRamonyCajal)预言的那样，每个人都可以成为自己大脑的雕塑家。”