美国军事科学技术委员会发布的技术报告显示，在明确神经药物药理功效的前提下，美军已经尝试将药物投送到特定的神经组织，以提升作战人员的情景知觉能力。此种能力作为战场感知能力的核心组成部分，对于无人机飞行员生理机能的提升至关重要。
在生理层面，无人机飞行员面临的另一个重大挑战是“反应延迟”问题。长期以来，地面控制站显示屏上的影像总比在无人机上实时的影像滞后几秒，这是因为无人机的信号要经过通讯卫星中转。
无人机飞行员对移动目标的打击变得异常困难
受“反应延迟”效应的影响，无人机飞行员对移动目标的打击变得异常困难。正如无人机飞行员布莱恩·卡拉汉少校所言，由于无人机的性能不比传统飞机，当你操控世界另一端的飞机时还有一点延迟现象，对头脑这是一种挑战。
美国无人机基地和飞行员
“反应延迟”现象的存在，从一个侧面反映了飞行员大脑与无人机系统的结合效率问题。脑机接口技术的发展，为解决困扰无人机飞行员的“反应延迟”问题提供了可行的解决方案。美国国防部先进技术研究署自20世纪90年代起长期关注脑机接口技术，历经20余年的发展，其应用领域已经不局限于神经修复领域，其对人体功能的增强，已经受到美国军方的高度重视。美军实验室正在聚焦脑机接口领域下的新兴学科——神经工效学，分析大脑如何通过信号输出直接控制外部武器系统，其中就包括无人机系统。美军认为，神经工效学所提供的脑机接口，表现出比传统接口更高的效率，可以用于提升战斗员对无人机飞行员的训练与作战水平。
