光遗传技术利用分子生物学、病毒生物学等手段，将外源光敏感蛋白导入神经细胞中，并在细胞膜上表达;然后在不同波长的光照刺激下，光敏感通道蛋白会对阳离子或阴离子的通过产生选择性 (如Cl-、Na+、K+) ，从而产生去极化或超极化。当膜电压去极化超过一定闽值时就会诱发神经元放电，即神经元的激活;相反，当膜电压超极化到一定水平时，就会抑制神经元动作电位的产生，即神经元的抑制。
显微操纵器，具有精密的传动和机械结构，可完成人手不能从事的精细运动的操作。主要应用于膜片钳实验、显微注射类实验及机械定位等场景。电动显微操纵器，稳定性高，精度可以控制几十到几百纳米范围内，而且对环境要求相对比较低。
动物模型是揭示疼痛机制和筛选药物的关键工具，其中慢性坐骨神经压迫模型（CCI）和坐骨神经分支选择性损伤模型（SNI）应用最广。
近年来，包括双光子显微镜，微型显微镜和光纤记录法在内的技术发展，我们能够对动物的钙信号变化进行实时检测。利用遗传编码的钙指示剂可以实现在体细胞内钙活动的可视化。接下来我们就一起来看看这三种体内钙信号记录方法的优缺点。
唐氏综合征（Down syndrome, DS），又称21三体综合征，是一种最常见的智力障碍疾病。已有的研究表明，DS是早发性阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的重要危险因素之一，几乎所有的DS患者在40岁时都表现出AD神经病理，大约2/3的DS患者在60岁时出现AD症状。
AF是统计学中的说法，可简单将AF/F理解为:荧光相对增长幅值 (相对增长百分比) ，而Z-score与AF/F实际表示相同的意义，只是数据算法不一样。Z-score数据是在AF/F的数据基础上再使用标准分数计算公式进行计算的。光纤记录实验中常说的AF/F，Z-score都是反映荧光信号变化的指标。
人类的大脑拥有约900亿个神经元，这些神经元以复杂的通路投射到多个脑区，产生了学习认知、情感、控制、动机、奖励等丰富的功能。光纤记录系统则可以通过检测钙离子和神经递质的荧光变化程度来表征群体神经元的活动情况。
在生理学研究中，动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的一次膜两侧电位的快速而可逆转的倒转和复原的过程。动作电位由峰电位和后电位组成，分别对应去极化（Depolarisation）和超极化（Hyperpolarization）过程。可发生动作电位的细胞都可统称为可兴奋型细胞，这类细胞种类很多，包括心肌细胞，神经元细胞，肌肉细胞，内分泌细胞，还有一些植物细胞等。
Science Advances：揭示运动皮层和丘脑在运动技巧学习和执行中的不同作用Science：揭示运动过程中第5层锥体神经元簇状树突的动态分区计算机制Neuron：阐明运动学习对皮层INs全局和亚型特异性的调控机制Cell Reports：皮层-纹状体网络通过时空重组来编码运动技巧学习
