光遗传学，也称光刺激基因工程。它是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法。光遗传学技术克服了传统的只用光学手段控制细胞或有机体活动的许多缺点，为神经科学提供了一种变革性的研究手段。
 

　　光遗传学系统的实验流程：
 

　　将光敏感蛋白基因在目标细胞内表达：目前已经有公司销售带有光敏感蛋白基因的载体病毒。通过直接注射等方式将病毒转染进入细胞内。病毒携带的启动子等工具基因会将光敏感蛋白表达在细胞膜上。
 

　　植入光纤导管或光遗传电极：向注射病毒的位置植入光纤导管、光遗传电极、带有给药管的光纤导管等。通过光纤导管输入特定光刺激，以启动或抑制光敏感细胞。
 

　　收集光刺激的结果：光刺激之后的细胞、组织或生物体会出现相应的变化。例如zui直观的结果就是通过光遗传电极记录神经元的Spike放电和LFP局部场电位，还有动物体的行为变化、生理变化等。
 

　　光刺激系统基本构成：
 

　　各种波长的光源(近紫外385nm、近紫外405nm、蓝色455nm、蓝色465nm、青色505nm、绿色515nm、琥珀色595nm、橙色625nm、红色635nm、红外850nm、红外940nm、白色5500K等波长；激光光源或LED光源，输出稳定、准确控制光波长)
 

　　单光或多光光源驱动控制器(调节发光强度和时间)
 

　　旋转接头(光电换向器/给药换向器/单光换向器/多光换向器)
 

　　各种光纤跳线、光纤套管和光纤头
 

　　光能量测量器
 

　　多通道神经信号记录系统
 

　　多通道光刺激电极
 

　　光遗传学系统的应用领域：
 

　　神经网络研究
 

　　生理病理学
 

　　神经药理
 

　　生物医学工程
 

　　认知神经科学