诺贝尔生理学或医学奖委员会主席PerSvenningsson表示，“光遗传学提供了绘制大脑运作图谱的机会，而这在过去是我们只能梦想的事情”。通过光遗传学，科学家能在活体大脑中，开启或关闭单一神经细胞的活动。

为何光遗传学这么重要？

在20世纪时，人们一直想知道大脑如何控制情感、行为以及身体各项功能， 例如大脑中的哪些区域会影响哪些功能，但当时使用的方式无法证明两者之间的因果关系。

德国学者PeterHegemann想知道单细胞藻类Chlamydomonas究竟是如何朝著光源游动，他在2000年代初期与GeorgNagel发现了独特的藻类蛋白质“光敏感性离子通道蛋白”，这种藻类蛋白质存在于细胞表面。当受到蓝光照射时，这种蛋白质会开启一个通道，带电离子便会流入细胞，进而产生电气脉冲。他们发现，不论将这种蛋白质导入哪一种细胞，都能让该细胞对光产生感应。

换言之，当特定波长的蓝光照射时，这种蛋白质会迅速打开通道，允许氢离子、钠离子与钙离子等带电离子流入细胞内，进而产生 电脉冲与细胞去极化。

美国学长KarlDeisseroth则将光敏感性离子通道的基因导入大鼠的神经细胞。通过蓝光照射这些细胞，他成功触发神经讯号，并于2005年发表这项突破性研究。两年后，他进一步让这种由光线控制的神经细胞开关，能够在活体小鼠的大脑中运作。

如今，这种利用光线控制神经讯号的方法被称为“光遗传学”，并迅速在全球产生广泛影响。通过光遗传学，研究人员得以揭示控 制特定记忆、情感与行为的神经回路，而这些机制与神经系统疾病及精神疾病密切相关。在临床医学领域，研究人员也正尝试利用这项技术，帮助视觉受损患者恢复视力。