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.

При изпълнение на лингвистични упражнения при слепите по рождение се активира тази част от главния мозък, която отговаря за зрението. Това е установено още през 90-те години на миналия век чрез магнитно-резонансна томография. Този метод помага да се проследи притока на кръв в различни части на мозъка и да се определи кои неврони са активни и работят.
До сега никой не е предполагал, че зрителния център в мозъка се използва за обработка на езикови процеси.
При експеримент слепи и виждащи, намиращи  се под магнитно резонансна томография, слушали един и същ текст. При слепите се наблюдавала добавъчна активност в частта на мозъка отговаряща за зрението.
Известно е, че различните области на мозъка в определена степен са взаимозаменяеми. Например неврони отговарящи за обоняние, слух, зрение….могат да възприемат и обработват сигнали от други сетива.
В дадения случай, от резултатите на експеримента може да се заключи, че невроните са били в състояние да „прихванат“ сложния процес на възприятие и анализ на речта.