Bach-y-Rita põhiline huviobjekt oli plastilisuse mehhanismide väljaselgitamine, kuid ta jätkas ka sensoorse asendamise seadmete leiutamist. Koostöös inseneridega õnnestus tal vähendada pimedate jaoks mõeldud seadmete (mis koosnesid hambaarstitoolist, arvutist ja kaamerast) mõõtmeid. Raske kohmakas vibreerivate stimulaatoritega plaat, mis oli algul selja vastas olnud, asendati paberõhukese plastmassist, umbes 2,5-sentimeetrise läbimõõduga plaadikesega, mis oli kaetud elektroodidega ning mis kinnitati keelele. Bach-y-Rita nimetab keelt ideaalseks „aju ja masina liideseks” – suurepäraseks lähtepunktiks, mille kaudu ajju siseneda, sest sellel puudub tundetu surnud nahakiht. Ka arvuti mõõtmed on radikaalselt vähenenud ning kaamera, mis kunagi oli kohvrisuurune, saab nüüd prilliraami külge kinnitada.
Ta on tegelenud ka teiste sensoorse asendamise projektidega. NASA rahastas Bach-y-Rita uuringuid, mille eesmärgiks oli töötada avakosmoses viibivate astronautide jaoks välja „tunnetavad” kindad. Olemasolevad kosmosekindad olid nii paksud, et astronautidel oli raske väikseid esemeid kätte võtta ja täpsust nõudvaid liigutusi teha. Bach-y-Rita asetas kinda välispinnale elektrilised andurid, mis saatsid kätte elektrilisi signaale. Seejärel kasutas ta kinda väljatöötamise käigus saadud kogemusi ära selleks, et leiutada spetsiaalsed kindad pidalitõbiste jaoks. Pidalitõbi moonutab nahka ja hävitab perifeersed närvid, mistõttu haige ei taju enam käte kaudu puuteaistinguid. Nagu astronaudi kindal, nii on ka selle kinda välisküljel andurid, mis edastavad signaale mõnda terve nahaga kehapiirkonda, kus närvid ei ole kahjustunud. Valitud terve nahaga piirkond muutub kätega tajutavate aistingute sisendpunktiks. Seejärel asus ta looma kindaid, mis võimaldavad pimedatel arvutiekraanilt lugeda, ning on koguni käivitanud projekti, töötamaks välja kondoomi, mis võimaldab selgroovigastusega patsientidel, kes ei tunne üldse oma peenist, loodetavasti orgasme kogeda. See lootus tugineb eeldusele, et seksuaalne erutus „asub ajus” nagu teisedki sensoorsed kogemused, mistõttu suguakti ajal tehtavate liigutuste tekitatavad aistingud on võimalik kondoomil olevate anduritega kinni püüda ja tõlkida elektrilisteks impulssideks, mida saab seejärel edastada seksuaalset erutust töötlevatesse ajuosadesse. Sarnasel põhimõttel toimivatel seadmetel on teisigi võimalikke rakendusi, näiteks saaks inimesed varustada „ülimeelega”, andes neile infrapunanägemise või pimedas nägemise võime. Ta on töötanud välja spetsiaalse seadme USA mereväe eriüksuse SEAL tarbeks, mis aitab sõduril tunnetada, kuidas keha on vee all orienteeritud, ning Prantsusmaal edukalt katsetused läbinud seadme, mis edastab kirurgile täpset informatsiooni skalpelli asendi kohta, saates skalpellile kinnitatud elektroonilise anduri kaudu signaale kirurgi keelele ja pähe kinnitatud väikesesse seadmesse.
Bach-y-Rita sügav huvi aju taastusravi vastu sai alguse tema enda isa, katalaani poeedi ja õpetlase Pedro Bach-y-Rita dramaatilisest taastumisest halvava insuldi järel. Aastal 1959 sai Pedro, kes oli tol ajal 65-aastane lesk, insuldi, mis jättis tema näo ja pool keha halvatuks, samuti kaotas mees kõnevõime.
Pauli vennale George’ile, kes töötab praegu Californias psühhiaatrina, öeldi, et tema isal ei ole lootust taastuda ning ta peab minema hooldekodusse. George, kes oli tol ajal Mehhikos arstitudeng, tõi aga halvatud isa hoopis New Yorgist enda juurde Mehhikosse elama. Algul püüdis ta korraldada isale taastusravi Ameerika Briti haiglas, kuid seal pakuti ainult tüüpilist neljanädalast taastusravi, sest keegi ei uskunud, et ajul võiks pikemast ravist kasu olla. Nelja nädala pärast ei olnud ta isa praktiliselt üldse paranenud. Ta oli endiselt abitu, teda tuli WC-potile ja sealt maha tõsta ning pesta – kõike seda George aedniku abiga tegigi.
„Õnneks oli ta väikest kasvu meesterahvas ning kaalus ainult 54 kilo, mistõttu saime temaga hakkama,” lausus George.
George ei teadnud taastusravist midagi ja tema teadmatus osutus taeva kingituseks, sest teda ei kammitsenud mingid pessimistlikud teooriad ning tal õnnestus kõiki kehtivaid reegleid rikkudes edu saavutada.
„Otsustasin, et kõndima õpetamise asemel õpetan ta esmalt roomama. Ütlesin talle: „Sa alustasid siin ilmas roomates, nüüd roomad jälle mõnda aega.” Hankisime talle põlvepadjad. Alguses hoidsime teda neljakäpukil, aga ta ei suutnud ennast käte ja jalgadega toetada, nii et meil läks üpris vaevaliselt.” Kui Pedro muutus natuke tugevamaks, alustas ta roomamisega, toetades oma nõrgemat õlga ja kätt seina vastu. „Seina kõrval roomamine kestis kuid. Pärast seda lasime tal isegi aias harjutada, kuid see tekitas probleeme naabritega, kes ütlesid, et nii ei ole ilus, et on laiduväärt lasta professoril roomata nagu koeral. Aga ma ei osanud muust lähtuda kui ainult imikute õppimismudelist. Niisiis mängisime põrandal mänge – mina veeretasin kivikesi ja isa pidi neid püüdma. Viskasime münte põrandale ja isa pidi neid nõrgema parema käega üles korjama. Püüdsime kõik igapäevased tegemised alates nõude pesemisest treeninguks muuta. Isa hoidis potti tugevas käes ja tegi nõrga käega (mis ei allunud eriti kontrollile ja tõmbles spastiliselt) poti sees ringe, veerand tundi päripäeva ja veerand tundi vastupäeva. Ümmargune pott aitas käel õiget trajektoori hoida. Ta tegi tillukesi edusamme, järgnev kasvas välja eelnevast, ning hakkas aegamööda paranema. Mõne aja pärast aitas ta juba ise harjutuste kava koostada. Ta tahtis jõuda sinnamaani, kus suudaks ise toolil istuda ning koos minu ja teiste arstitudengitega süüa.” Pedro treenis iga päev mitu tundi, õppides esmalt roomama, seejärel põlvedel liikuma, siis seisma ja viimaks kõndima.
Kõnevõime taastamise kallal töötas Pedro omaette ja umbes kolme kuu pärast võis näha esimesi märke, et ka see funktsioon hakkab taastuma. Mõne kuu pärast tahtis ta hakata taas kirjutama. Ta istus kirjutusmasina ees, asetas keskmise sõrme soovitud klahvi kohale ning lasi selle tähe trükkimiseks tervel käel alla langeda. Kui see harjutus juba välja tuli, hakkas ta langetama üksnes rannet ja viimaks ainult sõrme. Lõpuks õppis ta jälle normaalselt trükkima.
Aasta pärast oli Pedro piisavalt taastunud ning asus 66-aastasena taas täiskohaga tööle New Yorgi linnakolledži õppejõuna. Ta armastas oma tööd ja tegi seda neli aastat. Seejärel läks ta õppejõuna tööle San Francisco riiklikusse ülikooli, abiellus uuesti ning käis palju matkamas ja reisimas. Pärast insulti elas ta veel seitse aastat aktiivset elu. Kolumbias Bogotás sõpru külastades läks ta kõrgele mägedesse matkama, sai 2800 meetri kõrgusel infarkti ja suri varsti pärast seda 72-aastaselt.
Küsisin George’ilt, kas ta sai aru, kui ebaharilik isa taastumine oli, arvestades seda, kui kaua selleks ajaks insuldist oli möödunud, ning kas ta mõtles tol ajal selle peale, et taastumine võis tuleneda aju plastilisusest.
„Mina nägin selles lihtsalt oma papa eest hoolitsemist, kuid Paul hakkas küll analüüsima seda neuroplastilisusega seoses. Aga mitte kohe. Alles pärast isa surma.”
Pedro keha toodi San Franciscosse, kus Paul tol ajal töötas. Oli aasta 1965 ning ajukuvamismeetodeid ei olnud veel kasutusele võetud. Lahang oli tollal rutiinne toiming, mis võimaldas arstidel ajuhaiguste kohta uut teavet saada ning välja selgitada, miks patsient oli surnud. Paul palus dr Mary Jane Aguilaril isa surnukeha lahata.
„Paari päeva pärast Mary Jane helistas mulle ja ütles: „Paul, tule siia. Ma tahan sulle midagi näidata.” Kui ma vanasse Stanfordi haiglasse jõudsin, olid mu isa ajust tehtud lõigud lauale laiali laotatud.”
Paul oli keeletu.
„Mind tabas äkiline tundepuhang. Mary Jane oli aga väga