宾夕法尼亚大学的研究是由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助的，目的是找到一种方法来帮助创伤性脑损伤患者重新学习记忆形成过程。这种研究对五角大楼来说意义重大。据估计，自2000年以来，美国已有30多万名士兵遭受创伤性脑损伤。宾夕法尼亚大学的科学家采用了不同于传统大脑成像的研究方法。他们在参与者身上进行实验，同时实时跟踪他们的大脑神经回路。例如，他们可以让参与者玩记忆游戏，同时“观察”他们大脑中的电活动，以确定记忆形成或恢复时出现的生物标记。稍后，他们将研究如何用轻微的电击刺激大脑来修复记忆偏离的机制。
卡哈纳和他的研究小组与癫痫患者合作开展这项研究。他们将在病人的颅骨下临时植入一个电极网，以收集大脑活动读数，并帮助医生计算癫痫在大脑中的位置。同时，他们还要求病人在植入电极的同时使用笔记本电脑玩一系列记忆游戏。当他们玩游戏并形成记忆时，研究人员记录了大量的神经元放电活动，目的是锁定与特定记忆行为相关的电信号。简而言之，科学家通过分析大脑中的电脉冲来理解一个人如何形成和恢复记忆。
上述研究只是整个研究计划的第一阶段。
在第二阶段，科学家们将致力于设计一种大脑植入体来监控大脑的运作，发现某些在处理记忆方面有问题的神经信号，然后使用低强度电脉冲来适当地刺激这些神经元。植入的设备可以作为“自动记忆调节器”来调节电脉冲，以确保大脑能够有效地完成这项任务。
尽管科学家对大脑进行了深入研究，但仍有许多未解之谜。绝大多数神经外科医生会告诉你，尽管所有可能的手术都已经完成，所有的扫描图像都已经研究过，所有的行为都已经分析过，但是关于大脑功能的许多事情以及在大脑中进行神经连接实验时会发生什么仍然有待发现和探索。
电子设备对不同神经元的刺激能模拟大脑的记忆机制吗？人工植入物的引入是利大于弊还是弊大于利？亨利·莫里森是人工大脑变化将带来的不可预测结果的典型例子。莫里森从孩提时代的自行车事故开始就患有癫痫。他的症状非常严重，服用大剂量的药物是没有用的。医生认为最理想的治疗方法是移除相关的大脑区域。
1953年8月，27岁的莫里森接受了切除大部分海马的手术。尽管手术控制了癫痫，但后来的一系列实验表明莫里森无法形成新的记忆。在2008年去世之前，他活在手术前的记忆中。莫里森的案例有助于科学家理解大脑的记忆机制，尤其是海马体扮演的角色。此外，他的不幸也促使医生放弃了手术。
为了安全起见，卡哈纳的研究小组一直很谨慎。只有在他们尽可能了解大脑的记忆机制后，他们才会将设备植入病人的大脑，用电刺激神经元。他们希望适当的脉冲可以修复记忆过程中的偏差。在接受《麻省理工学院评论》采访时，卡哈纳指出:“我们想要大脑中的某些电活动。这将是一个巨大的飞跃，有助于我们通过轻微的电刺激将大脑的记忆机制恢复到正常状态。”