Smegenų ir kompiuterių sąsajos (BCI) turi ilgesnę istoriją mokslinėje fantastikoje (nuo XX a. šeštojo dešimtmečio) ir tyrimų bei gyvūnų modelių (nuo aštuntojo dešimtmečio) nei praktinių implantų žmonėms (1950 m.). Smegenų ir kompiuterio sąsaja žmogaus smegenis tiesiogiai susieja su kompiuteriu, kuriame neuroniniai signalai interpretuojami ir naudojami atliekant užduotis, pavyzdžiui, manipuliuoti pele. Tokiu būdu paralyžiuotas pacientas gali vien protu naršyti internete ar net pajudinti protezuotą ranką.
Sveiki žmonės netgi gali naudoti neinvazines smegenų ir kompiuterio sąsajas kaip kitą kompiuterio įvesties įrenginį, pavyzdžiui, pelę ar klaviatūrą, nors ši technologija dar turi būti komercializuota. Smegenų ir kompiuterio sąsajos taip pat gali siųsti informaciją atgal į smegenis, pavyzdžiui, naudojant elektrodus, skatinančius regos žievę „pamatyti“ išorine vaizdo kamera užfiksuotą sceną, leidžiančią akliesiems pacientams vėl regėti, nors ir toli gražu ne tobulai.
Keletas technologijų buvo sėkmingai panaudotos norint gauti pagrindinius signalus iš smegenų ir į kompiuterį. Jie skirstomi į invazines BCI, kur elektrodai implantuojami į pilkąją smegenų medžiagą; iš dalies invazinės BCI, implantuotos kaukolės viduje, bet gulinčios tik ant smegenų viršaus; ir neinvazinės BCI, apimančios plastikinius įtaisus, kurie slysta virš galvos kaip dušo kepuraitė. Apskritai, kuo labiau invazinis BCI, tuo daugiau randų audinio, galimų komplikacijų ir išlaidų, tačiau tuo didesnė įvesties ir išvesties skiriamoji geba.
Pradedant implantais žiurkėms 90-ųjų pradžioje, buvo sukurti smegenų implantai, kurie leido valdyti išorinius manipuliatorius ar žymeklius. Beždžionės buvo šalia implantų, o šios rūšys ir toliau yra sudėtingiausių BCI tyrimų objektas. Didelis įvykis žmonėms įvyko 1998 m., kai pacientui, vardu Johnny Ray, kuris patyrė „uždarymo sindromą“ dėl insulto, pažeidžiančio jo smegenų kamieną, buvo įdėtas implantas ir po kelių savaičių treniruotės galėjo juo manipuliuoti. žymeklį ir parašyti žodžius. Tai buvo transformuojanti patirtis pacientui: be implanto jis liktų visiškai negalėjęs susisiekti su išoriniu pasauliu, tik galėtų ramiai stebėti ir apmąstyti iki mirties. BCI atvėrė komunikacijos kanalą ir nepamatuojamai pagerino paciento gyvenimo kokybę.
2002 m. Jensas Naumannas, suaugęs apakęs žmogus, tapo pirmuoju iš 16 mokančių pacientų, kuriems šios srities pradininko Williamo Dobelle’o įdėjo regos implantą. Iki to laiko miniatiūriniai kompiuteriai ir kokybiškos kameros leido įdiegti implantą neprisijungus prie didelio pagrindinio kompiuterio, kaip buvo reikalaujama ankstesniems bandymams šia kryptimi. Implantas suteikė tik nespalvotą regėjimą santykinai lėtu kadrų dažniu, tačiau to pakako, kad pacientas galėtų lėtai važinėti automobiliu po tyrimų instituto automobilių stovėjimo aikštelę. Tai buvo pirmasis tikras smegenų ir kompiuterio sąsajų komercializavimas.
2005 m. tetrapleginis Mattas Nagle’as tapo pirmuoju asmeniu, kuris suvaldė protezuotą ranką naudodamas smegenų implantą, kurį sukūrė bendrovė Cyberkinetics Neurotechnology gaminio pavadinimu BrainGate. „Cyberkinetics Neurotechnology“ vis dar siekia būti pirmąja įmone, plačiai pristačiusia BCI visuomenei.