但我們要如何才能透過冰冷的機器感受到外在的溫度與物體的質地呢？目前的研究有3種取向：1.藉由斷肢所留下的神經元連結到腦部神經中樞；2.改變神經迴路連結到其他部位的皮膚；3.直接連結到中樞神經的感覺神經元受體。與斷肢所留下的神經元直接連結是個很直接的作法，目前美國猶他大學（University of Utah in Salt Lake City）與凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的兩組研究團隊都已得到初步的好結果。他們讓義肢產生細微的電流去刺激斷肢部分的神經元，受試者們都表示體驗到了栩栩如生的感覺。然而這樣的方式還是有所不足，因為這樣直接刺激的方法可能會造成某些神經元的損傷。
另外，芝加哥復健機構的仿生醫療中心（Center for Bionic Medicine at the Rehabilitation Institute of Chicago in Illinois）之研究團隊也發現了另一種重獲感覺的方法。研究團隊一開始只是希望藉由胸部的運動神經元來操縱義肢，但卻發現這些胸部的肌膚可以提供仿若手部去觸摸物體的感覺。此發現提供研究者一個思考方向，也就是經過神經迴路的重整，其他部位的皮膚也可以取代斷肢來探索這個世界。然而這個方式的缺點是每個人經過神經移植之後，所出現的對應模式各不相同，沒有通則可言。上述2種方式，只適用在因外傷而失去部分肢體的殘障人士。若是因中風或中樞神經的損傷、導致周邊神經失去功能，就只能讓義肢直接與腦中的感覺神經連接，以再造真實的感覺。
芝加哥大學（University of Chicago）、杜克大學（Duke University School of Medicine in Durham, North Carolina）、與布朗大學（Brown University）的研究團隊正在研究這種方法的可行性。因為這種研究對人體具有侵入性，所以目前都是以猴子為研究對象，但猴子無法明確地表達出從義肢中獲取的感覺。初步的研究結果顯示這種方法可以讓猴子們分辨不同質地或觸覺的物體。理論上，這種方法最精準、適用性也最廣，但是，因為腦部神經的複雜度與此方法的高度侵入性，後續研發的時間可能會比前述兩種方法都還長。
