В 1924 г. он был взят на работу в ОГПУ, где создал лабораторию, разрабатывавшую методы телепатического воздействия на противника и чтения его мыслей. Для этого к сотрудничеству привлекались колдуны, знахари, шаманы, гипнотизеры. С 1930 г. Барченко заведовал биофизической лабораторией Московского политехнического института, финансировавшегося ОГПУ и служившего ему центром по изучению «аномальных явлений». Эта лаборатория занималась, в частности, разработкой методов контроля над массовым сознанием (Шишкин 1995; Брачев 1998: 361–362; 2006: 161–184, 205–220; Шошков 2000: 70–71; Елисеев 2001).