Dans un système en boucle fermée, les enregistrements in vivo du cerveau (ici par exemple le cortex préfrontal et l’hippocampe) sont utilisés pour détecter des motifs neuraux précis (ici, par exemple, les ondes lentes corticales ou ondulations hippocampiques détectées par des électrodes intracérébrales) en temps réel grâce à des algorithmes ad hoc. La détection de motifs neuraux déclenche en retour une manipulation du cerveau (par stimulation électrique ou optogénétique) pour influencer directement l’activité enregistrée.