يمكن جعل جرس مخبأ في صندوق سميك يرن دون فتح الغطاء. يكفي إرسال موجة صوتية عبر الجدران – وسيهتز اللسان. هكذا تقريبًا تعمل الموجات فوق الصوتية عبر الجمجمة: يمر الصوت عبر عظام الجمجمة ويجعل الخلايا العصبية في عمق الدماغ "ترن" – أي توليد نبضات كهربائية. ولكن على عكس الجرس البسيط، تمتلك الخلية العصبية عدة "ألسنة" في آن واحد، وأيها عمل – بقي لغزًا حتى الآن.
بنى مؤلفو العمل الجديد نسخة رقمية من هذه العملية – خط أنابيب حسابي يحسب مصير موجة فوق الصوتية خطوة بخطوة. أولاً، يمر الصوت عبر الجمجمة (استُخدم لهذا الغرض تصوير مقطعي دقيق لعينة بشرية حقيقية)، ثم يتحول إلى حرارة واهتزازات دقيقة في الأنسجة، وهذه بدورها تمدد غشاء الخلية العصبية. الوتر الأخير – نموذج القناة الأيونية هودجكين-هكسلي، الذي ينتج خريطة الخلايا "التي أطلقت". كل نقطة في الدماغ تحصل على تقييمها الخاص للنشاط – حوالي 8 500 مليمتر مكعب من الأنسجة حول الهدف استجابت بثقة للتحفيز.
الأكثر قيمة – أن خرائط التنشيط المحسوبة يمكن التحقق منها في تجربة حقيقية، بتسجيل النشاط الكهربائي للخلايا العصبية بأقطاب دقيقة. هذا ليس مجرد تمرين ذهني، بل أداة لاختيار أنظمة علاجية آمنة ومعرفة أي الخلايا بالضبط (المثيرة أو المثبطة) تستجيب للصوت. في المستقبل، سيساعد مثل هذا النموذج في علاج الاكتئاب أو الألم المزمن دون فتح الجمجمة، فقط بتوجيه شعاع الموجات فوق الصوتية بدقة.
إحدى الآليات في النموذج هي استجابة الخلية العصبية لفقاعات غازية صغيرة (التجويف)، والتي قد تنشأ في الأنسجة تحت تأثير الموجات فوق الصوتية. تتصرف هذه الفقاعات كمكابس مجهرية تدفع الغشاء.
في مسلسل "المرآة السوداء" (حلقة "أركينجل")، سمحت التقنية برؤية العالم بعيون شخص آخر عبر واجهة عصبية. التحفيز بالموجات فوق الصوتية – خطوة نحو "الاتصال" غير الجراحي بالدماغ دون زرعات.