光遺傳學，也稱光刺激基因工程。它是一種通過使用光學技術和遺傳技術來實現控制細胞行為的方法。光遺傳學技術克服了傳統的只用光學手段控制細胞或有機體活動的許多缺點，為神經科學提供了一種變革性的研究手段。
光遺傳學系統的實驗流程：
將光敏感蛋白基因在目標細胞內表達：目前已經有公司銷售帶有光敏感蛋白基因的載體病毒。通過直接注射等方式將病毒轉染進入細胞內。病毒攜帶的啟動子等工具基因會將光敏感蛋白表達在細胞膜上。
植入光纖導管或光遺傳電極：向注射病毒的位置植入光纖導管、光遺傳電極、帶有給藥管的光纖導管等。通過光纖導管輸入特定光刺激，以啟動或抑制光敏感細胞。
收集光刺激的結果：光刺激之后的細胞、組織或生物體會出現相應的變化。例如zui直觀的結果就是通過光遺傳電極記錄神經元的Spike放電和LFP局部場電位，還有動物體的行為變化、生理變化等。
光刺激系統基本構成：
各種波長的光源(近紫外385nm、近紫外405nm、藍色455nm、藍色465nm、青色505nm、綠色515nm、琥珀色595nm、橙色625nm、紅色635nm、紅外850nm、紅外940nm、白色5500K等波長；激光光源或LED光源，輸出穩定、準確控制光波長)
單光或多光光源驅動控制器(調節發光強度和時間)
旋轉接頭(光電換向器/給藥換向器/單光換向器/多光換向器)
各種光纖跳線、光纖套管和光纖頭
光能量測量器
多通道神經信號記錄系統
多通道光刺激電極
光遺傳學系統的應用領域：
神經網絡研究
生理病理學
神經藥理
生物醫學工程
認知神經科學
