能够高度精确地控制神经元
到目前为止，要刺激特定的神经元，通常只能依靠电脉冲这种不精确和难以控制的技术。光遗传学技术使研究人员在使用新的光控制方法刺激神经元的同时，还可以按照意愿控制神经元的开关。
在这项实验中，研究人员首先将这些鼠神经元改造成对光非常敏感，然后通过植入的光纤，用蓝光照亮位于大脑杏仁核区域的特定神经电路。杏仁核是大脑中应对恐惧、侵略等基本情绪的核心部分，也是啮齿类动物控制不安的部分。结果显示，这些原本因恐惧而退缩到角落的小鼠开始勇敢地探索周围的环境。
实验原理简单:首先，生物学家必须确定视蛋白。这是存在于绿藻等感光生物体内，可以检测到光的蛋白。其次，分离看蛋白的基因，利用转基因处理的无害病毒作为载体，将基因插入脑神经元，看蛋白的DNA(DNA)成为脑神经元的遗传物质的一部分。最后，研究人员精巧地将薄光纤穿过层层神经组织，将光线送到正确的位置。这些表现蛋白的转基因神经元暴露在光照下，可以传导电流(即脑语言)。一些视觉蛋白，如响应蓝光的光敏蛋白可以激活神经元，而响应黄光的盐细菌视觉紫红质等其他视觉蛋白可以抑制神经元，因此神经元的开合可以人为控制。
在后续实验中，研究人员扩大了光束照射的范围，激活了鼠脑杏仁核区域更多的神经电路。结果发现，以前的实验消失了老鼠勇敢的效果，老鼠还处于胆小、精神紧张的状态。这意味着，激活多个神经回路并没有对动物的行为产生影响，这凸显出瞄准大脑中单个回路的重要性，而目前缺乏针对性并且常常会产生副作用的药物治疗也可能在某种程度上彼此相克。
