у меня знакомый занимается dream-машинами. закупают в интернете медицинские датчики для снятия энцефалограмм, дорогие качественные усилители для всего этого.
никаких микроконтроллеров, а плис.
биология пожалуй нужна, но еще нужнее кибернетика (это ведь все таки не односторонняя связь будет).
а вообще такие разработки ведут многие крупные (и не очень) компании и группы энтузиастов. в интернетах даже можно форумы найти где энтузиасты обмениваются опытом (типа такого
www.mindmachine.ru/forum/viewforum.php?f=32)