能夠高度精確地控制神經元
到目前爲止，要刺激特定的神經元，通常只能依靠電脈衝這種不精確和難以控制的技術。光遺傳學技術使研究人員在使用新的光控制方法刺激神經元的同時，還可以按照意願控制神經元的開關。
在這項實驗中，研究人員首先將這些鼠神經元改造成對光非常敏感，然後通過植入的光纖，用藍光照亮位於大腦杏仁核區域的特定神經電路。杏仁核是大腦中應對恐懼、侵略等基本情緒的核心部分，也是齧齒類動物控制不安的部分。結果顯示，這些原本因恐懼而退縮到角落的小鼠開始勇敢地探索周圍的環境。
實驗原理簡單:首先，生物學家必須確定視蛋白。這是存在於綠藻等感光生物體內，可以檢測到光的蛋白。其次，分離看蛋白的基因，利用轉基因處理的無害病毒作爲載體，將基因插入腦神經元，看蛋白的DNA(DNA)成爲腦神經元的遺傳物質的一部分。最後，研究人員精巧地將薄光纖穿過層層神經組織，將光線送到正確的位置。這些表現蛋白的轉基因神經元暴露在光照下，可以傳導電流(即腦語言)。一些視覺蛋白，如響應藍光的光敏蛋白可以激活神經元，而響應黃光的鹽細菌視覺紫紅質等其他視覺蛋白可以抑制神經元，因此神經元的開合可以人爲控制。
在後續實驗中，研究人員擴大了光束照射的範圍，激活了鼠腦杏仁核區域更多的神經電路。結果發現，以前的實驗消失了老鼠勇敢的效果，老鼠還處於膽小、精神緊張的狀態。這意味着，激活多個神經迴路並沒有對動物的行爲產生影響，這凸顯出瞄準大腦中單個迴路的重要性，而目前缺乏針對性並且常常會產生副作用的藥物治療也可能在某種程度上彼此相剋。
