Това е технология, позволяваща да се контролира активността на отделни неврони. На международен конгрес Ед Бойден, един от първите изобретатели на технологията е разкрил принципите й на действие.

Невроните сигнали предизвикват движение на заредените атоми, т.е. на йоните по каналите в клетъчната мембрана. Някои видове водорасли и други организми имат свръхчувствителни протеинови канали, закодирани в ДНК с помощта на специални гени.

Използвайки методите на генната терапия, учените могат да въведат тези гени в невроните на животни, заставяйки клетката да „се включва“ и „изключва“ под въздействието на светлината.

С помощта на оптогенетиката изследователи могат да преминат границата за наблюдение на активността на мозъка и активно да започнат да управляват мозъчните процеси.

Например, включвайки невроните за обоняние, учените могат да накарат животното да „помирише“. С други думи невроните отговарящи за обонянието могат да се активират чрез светлинни сигнали.