以加熱開啟通道
最有實證支持的磁性寫入方法是磁熱刺激。超順磁性奈米顆粒被遞送至表現熱敏感通道（典型為 TRPV1）的神經元附近。頻率達數百千赫的交變磁場驅動顆粒產生類似磁滯的損耗而散熱；局部升溫開啟通道並使細胞去極化。此法已在囓齒類活體中示範，能在無植入光源下由深部標的驅動行為。
超順磁性顆粒在振幅 H_0、頻率 f 磁場中的線性響應（Rosensweig）體積加熱功率。當驅動頻率與磁性弛豫時間 τ 相匹配時損耗最大——奈米顆粒尺寸與磁場頻率必須一同調校。
誠實的告誡在於熱幾何。單一個十奈米顆粒僅散逸飛瓦（femtowatt）等級的功率，其所造成的穩態升溫隨 $1/r$ 衰減——在細胞膜處可忽略。有效的閘控需要密集的顆粒團簇或緩慢的整體升溫，而這會引發脫靶加熱與安全問題，其界限正是你在植入物中熟悉的同一個組織加熱預算。
在導熱係數為 k 的介質中，距一個總功率為 Q 的球形熱源 r 處的穩態升溫。由於 ΔT 正比於 Q 且隨 1/r 衰減，單一微小顆粒幾乎無法使其鄰域升溫——真正起作用的是團簇而非單一顆粒。
力、機械與電
兩個表親避開了熱。磁機械刺激使用較大的顆粒，其在磁場中的扭矩或牽引以機械方式閘控一個張力敏感通道。磁電奈米顆粒將磁場轉換為局部電場——原則上是一個無線微電極——但耦合係數很小，活體示範仍屬早期且具爭議。
磁遺傳學的爭議
接著是本領域的警世故事。一組備受矚目的論文提出以鐵蛋白為基礎的磁遺傳學：一種融合蛋白，將儲鐵蛋白鐵蛋白繫結到機械或熱敏感通道上，使得單靠一個中等強度的磁場便能將其閘控。就行為而言，這些構築體似乎有效。就物理而言，它們不該有效。
熱力學上的反對（依 Meister）：在實驗室磁場中，一個鐵蛋白尺度磁矩的磁能 m·B 比熱能 k_B T 低了數個數量級，梯度力 ∇(m·B) 也遠低於熱（Langevin）力——因此磁場無法確定性地拉扯、扭轉或加熱使通道開啟。
這正是鐵蛋白磁遺傳學爭議的核心：大量理論指出所宣稱的力與能量遠遠過小，重現結果不一致，也沒有公認的機制能解釋這些行為效應。教訓不是磁性無用——磁熱確實有效——而是引人入勝的行為讀出並非機制。請以 k_B T 這把尺來衡量整個家族。
以磁性讀取
讀取端較為安靜卻更為乾淨。神經元的動作電流產生皮特斯拉（picotesla）等級的磁場；氮空位鑽石磁力計能以光學、無標記方式感測之，並已在培養皿中解析出單一放電軸突的磁性特徵。其收穫是一種既不需穿刺電極、也不需基因改造的記錄方式。
難處在於深度與靈敏度：磁場隨距離急遽衰減並與環境雜訊競爭，因此活體、全腦的磁性讀取仍是艱難的開放問題。目前它與其他萌芽中的感測模態並列——一個優美的物理示範，尚待通往完整大腦的路徑。