【手続補正書】
【提出日】平成30年4月13日(2018.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
てんかんを処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、てんかんの１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有するニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該ニューロンが、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、てんかんを処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較した電位依存性ナトリウムチャネル機能の減損および過剰興奮性からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記遺伝子型特徴が、ＳＣＮ１Ａ、ＷＷＯＸ、ＰＲＲＴ２、ＫＣＮＣ１、ＳＴＸ１Ｂ、ＣＡＲＳ２、ＳＴＸＢ１、ＫＣＮＱ２、ＣＤＫＬ５、ＡＲＸ、ＳＰＴＡＮ、ＢＲＡＴ１、ＫＣＮＱ３、ＳＣＮ２Ａ、ＧＡＢＡ受容体、ＮＩＰＡ２、ＣＤＫＬ５、ＰＣＤＨ１９、およびＮＡＶ１．１からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記顕微鏡検査システムが、前記ニューロンからの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ニューロンを、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロンにより刺激する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のニューロンがまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記化合物が、ラコサミドまたはレベチラセタムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記同定するステップが、前記試料の前記光シグナルを、対照細胞から得られる光シグナルと比較することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、請求項１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２２】
方法は、ニューロンを化合物へと曝露するステップと、化合物のＡＰ波形に対する効果を検出するステップとを含みうる。ニューロンは、化合物へと、異なる濃度で曝露することができる。ある特定の実施形態では、ニューロンはまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現し、方法は、ニューロンの化合物への曝露と関連する、細胞内カルシウムレベルの変化を決定するステップを含む。本発明の方法は、電位またはニューロン活動に対する任意の効果を測定するステップを含みうる。さらに、Ｃａ２＋の振幅およびＣａ２＋スパークの存在も測定しうる。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
アルツハイマー病を処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、アルツハイマー病の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有するニューロン細胞を含む試料へと提示するステップであって、該ニューロン細胞が、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、アルツハイマー病を処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目２）
前記表現型特徴が、アミロイドβおよび過リン酸化タウタンパク質の細胞外沈着から選択される、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記遺伝子型特徴が、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、プレセニリン１（ＰＳ１）、およびプレセニリン２（ＰＳ２）からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記顕微鏡検査システムが、前記ニューロン細胞からの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記ニューロン細胞がまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記ニューロン細胞を、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロン細胞により刺激する、項目６に記載の方法。
（項目８）
前記第２のニューロン細胞がまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目６に記載の方法。
（項目１０）
前記ニューロン細胞が、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記ニューロン細胞を前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目６に記載の方法。
（項目１２）
複数のニューロン細胞を、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記光シグナルを得るステップを、光学顕微鏡検査システムを使用して実施する、項目１に記載の方法。
（項目１４）
前記光学顕微鏡検査システムが、少なくとも１つのディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記光シグナルを分析するステップが、前記化合物のＡＰ波形に対する効果を検出することを含む、項目１に記載の方法。
（項目１６）
前記細胞培養物を、β−アミロイド１〜４２ならびに前記化合物へと曝露するステップと、作用物質を有する前記化合物の前記ニューロンに対する効果を決定するステップとをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目１７）
光遺伝学的アクチュエーターを発現する第１のニューロンと；
該第１のニューロンと電気的に近接する第２のニューロンであって、活動についての遺伝子コード型光レポーターを発現する第２のニューロンと
を含み、
該第１のニューロンまたは該第２のニューロンのうちの少なくとも１つが、アルツハイマー病の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有する、
細胞培養物。
（項目１８）
前記表現型特徴が、アミロイドβおよび過リン酸化タウタンパク質の細胞外沈着から選択される、項目１７に記載の細胞培養物。
（項目１９）
前記遺伝子型特徴が、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、プレセニリン１（ＰＳ１）、およびプレセニリン２（ＰＳ２）からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目１７に記載の細胞培養物。
（項目２０）
前記光遺伝学的アクチュエーターが、チャネルロドプシンを含む、項目１７に記載の細胞培養物。
（項目２１）
活動についての前記遺伝子コード型光レポーターが、膜電位についての微生物型光レポーターを含む、項目１７に記載の細胞培養物。
（項目２２）
前記第２のニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目２１に記載の細胞培養物。
（項目２３）
前記遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択される少なくとも１つを含む、項目２２に記載の細胞培養物。
（項目２４）
前記第１のニューロンが、前記第２のニューロンから空間的に分けられているが、該第２の運動ニューロンと電気的に接触している、項目１７に記載の細胞培養物。
（項目２５）
活動についての前記遺伝子コード型光レポーターが、膜電位についての微生物型光レポーターを含む、項目２４に記載の細胞培養物。
（項目２６）
前記第２のニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目２５に記載の細胞培養物。
（項目２７）
前記遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択される少なくとも１つを含む、項目２６に記載の細胞培養物。
（項目２８）
自閉症を処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、自閉症の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有するニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該ニューロンが、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、自閉症を処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目２９）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較したＳＨＡＮＫ３タンパク質の発現の低減、無病ニューロンと比較したシナプス機能の低下、無病ニューロンと比較した樹状突起棘の数の低減および長さの増大、ならびに無病ニューロンと比較したシナプス後肥厚部の厚さおよび長さの低減からなる群から選択される、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記遺伝子型特徴が、ＳＨＡＮＫ３、ＣＤＨ９、ＣＤＨ１０、ＭＡＰＫ３、ＳＥＲＴ、ＣＡＣＮＡ１Ｇ、ＧＡＢＲＢ３、ＧＡＢＲＡ４、ＥＮ２、３ｑ２５〜２７遺伝子座、ＳＬＣ２５Ａ１２、ＨＯＸＡ１、ＨＯＸＡ２、ＰＲＫＣＢ１、ＭＥＣＰ２、ＵＢＥ３Ａ、ＮＬＧＮ３、ＭＥＴ、ＣＮＴＮＡＰ２、ＦＯＸＰ２、ＧＳＴＰ１、ＰＲＬ、ＰＲＬＲ、およびＯＸＴＲからなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目２８に記載の方法。
（項目３１）
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目２８に記載の方法。
（項目３２）
前記顕微鏡検査システムが、前記ニューロンからの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、項目２８に記載の方法。
（項目３３）
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目２８に記載の方法。
（項目３４）
前記ニューロンを、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロンにより刺激する、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
前記第２のニューロンがまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目３３に記載の方法。
（項目３７）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される、項目３３に記載の方法。
（項目３８）
前記ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、項目２８に記載の方法。
（項目３９）
前記ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目３３に記載の方法。
（項目４０）
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目２８に記載の方法。
（項目４１）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目３３に記載の方法。
（項目４２）
前記同定するステップが、前記試料の前記光シグナルを、対照細胞から得られる光シグナルと比較することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４３）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４４）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１またはＱｕａｓＡｒ２を含む、項目４３に記載の方法。
（項目４５）
前記微生物型ロドプシンを、前記ニューロンへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目４３に記載の方法。
（項目４６）
前記光依存性イオンチャネルが、青方偏移アクチュエーターを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４７）
前記青方偏移アクチュエーターが、ＴｓＣｈＲまたはＰｓＣｈＲを含む、項目４６に記載の方法。
（項目４８）
光依存性イオンチャネルを発現する第１のニューロンと；
該第１のニューロンと電気的に近接する第２のニューロンであって、活動についての遺伝子コード型光レポーターを発現する第２のニューロンと
を含み、
該第１のニューロンまたは該第２のニューロンのうちの少なくとも１つが、自閉症の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を含む、
細胞培養物。
（項目４９）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較したＳＨＡＮＫ３タンパク質の発現の低減、無病ニューロンと比較したシナプス機能の低下、無病ニューロンと比較した樹状突起棘の数の低減および長さの増大、ならびに無病ニューロンと比較したシナプス後肥厚部の厚さおよび長さの低減からなる群から選択される、項目４８に記載の細胞培養物。
（項目５０）
前記遺伝子型特徴が、ＳＨＡＮＫ３、ＣＤＨ９、ＣＤＨ１０、ＭＡＰＫ３、ＳＥＲＴ、ＣＡＣＮＡ１Ｇ、ＧＡＢＲＢ３、ＧＡＢＲＡ４、ＥＮ２、３ｑ２５〜２７遺伝子座、ＳＬＣ２５Ａ１２、ＨＯＸＡ１、ＨＯＸＡ２、ＰＲＫＣＢ１、ＭＥＣＰ２、ＵＢＥ３Ａ、ＮＬＧＮ３、ＭＥＴ、ＣＮＴＮＡＰ２、ＦＯＸＰ２、ＧＳＴＰ１、ＰＲＬ、ＰＲＬＲ、およびＯＸＴＲからなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目４８に記載の細胞培養物。
（項目５１）
前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含む、項目４８に記載の細胞培養物。
（項目５２）
前記第２のニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目４８に記載の細胞培養物。
（項目５３）
てんかんを処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、てんかんの１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有するニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該ニューロンが、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、てんかんを処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目５４）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較した電位依存性ナトリウムチャネル機能の減損および過剰興奮性からなる群から選択される、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記遺伝子型特徴が、ＳＣＮ１Ａ、ＷＷＯＸ、ＰＲＲＴ２、ＫＣＮＣ１、ＳＴＸ１Ｂ、ＣＡＲＳ２、ＳＴＸＢ１、ＫＣＮＱ２、ＣＤＫＬ５、ＡＲＸ、ＳＰＴＡＮ、ＢＲＡＴ１、ＫＣＮＱ３、ＳＣＮ２Ａ、ＧＡＢＡ受容体、ＮＩＰＡ２、ＣＤＫＬ５、ＰＣＤＨ１９、およびＮＡＶ１．１からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目５３に記載の方法。
（項目５６）
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目５３に記載の方法。
（項目５７）
前記顕微鏡検査システムが、前記ニューロンからの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、項目５３に記載の方法。
（項目５８）
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目５３に記載の方法。
（項目５９）
前記ニューロンを、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロンにより刺激する、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
前記第２のニューロンがまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、項目５９に記載の方法。
（項目６１）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目６０に記載の方法。
（項目６２）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される、項目５８に記載の方法。
（項目６３）
前記ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、項目５３に記載の方法。
（項目６４）
前記ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目５８に記載の方法。
（項目６５）
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目５３に記載の方法。
（項目６６）
前記化合物が、ラコサミドまたはレベチラセタムを含む、項目５３に記載の方法。
（項目６７）
前記同定するステップが、前記試料の前記光シグナルを、対照細胞から得られる光シグナルと比較することを含む、項目５３に記載の方法。
（項目６８）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目５３に記載の方法。
（項目６９）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１またはＱｕａｓＡｒ２を含む、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記微生物型ロドプシンを、前記ニューロンへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目６８に記載の方法。
（項目７１）
前記光依存性イオンチャネルが、青方偏移アクチュエーターを含む、項目５３に記載の方法。
（項目７２）
前記青方偏移アクチュエーターが、ＴｓＣｈＲまたはＰｓＣｈＲを含む、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目５８に記載の方法。
（項目７４）
光依存性イオンチャネルを発現する第１のニューロンと；
該第１のニューロンと電気的に近接する第２のニューロンであって、活動についての遺伝子コード型光レポーターを発現する第２のニューロンと
を含み、
該第１のニューロンまたは該第２のニューロンのうちの少なくとも１つが、てんかんの１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を含む、
細胞培養物。
（項目７５）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較した電位依存性ナトリウムチャネル機能の減損および過剰興奮性からなる群から選択される、項目７４に記載の細胞培養物。
（項目７６）
前記遺伝子型特徴が、ＳＣＮ１Ａ、ＷＷＯＸ、ＰＲＲＴ２、ＫＣＮＣ１、ＳＴＸ１Ｂ、ＣＡＲＳ２、ＳＴＸＢ１、ＫＣＮＱ２、ＣＤＫＬ５、ＡＲＸ、ＳＰＴＡＮ、ＢＲＡＴ１、ＫＣＮＱ３、ＳＣＮ２Ａ、ＧＡＢＡ受容体、ＮＩＰＡ２、ＣＤＫＬ５、ＰＣＤＨ１９、およびＮＡＶ１．１からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目７４に記載の細胞培養物。
（項目７７）
前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含む、項目７４に記載の細胞培養物。
（項目７８）
前記第２のニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目７４に記載の細胞培養物。
（項目７９）
前記遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択される少なくとも１つを含む、項目７８に記載の細胞培養物。
（項目８０）
前記第１のニューロンが、前記第２のニューロンから空間的に分けられ、かつ、該第２の運動ニューロンと電気的に接触している、項目７４に記載の細胞培養物。
（項目８１）
結節性硬化症を処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、結節性硬化症の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有するニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該ニューロンが、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、結節性硬化症を処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目８２）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較したサイズの肥大、ホスホ−Ｓ６発現の増大、顕著なリソソーム、無病ニューロンと比較したより多いマイクロフィラメントおよび微小管、無病ニューロンと比較したより少ないリポフスチン顆粒、およびＴＳＣ２遺伝子産物、ツベリン、ビメンチン、またはグリア線維性酸性タンパク質に対する免疫反応性からなる群から選択される、項目８１に記載の方法。
（項目８３）
前記遺伝子型特徴が、ＴＳＣ１またはＴＳＣ２からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目８１に記載の方法。
（項目８４）
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目８１に記載の方法。
（項目８５）
前記顕微鏡検査システムが、前記ニューロンからの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、項目８１に記載の方法。
（項目８６）
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目８１に記載の方法。
（項目８７）
前記ニューロンを、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロンにより刺激する、項目８６に記載の方法。
（項目８８）
前記第２のニューロンがまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、項目８７に記載の方法。
（項目８９）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目８８に記載の方法。
（項目９０）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される、項目８６に記載の方法。
（項目９１）
前記ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、項目８１に記載の方法。
（項目９２）
前記ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目８６に記載の方法。
（項目９３）
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目８１に記載の方法。
（項目９４）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目８６に記載の方法。
（項目９５）
前記同定するステップが、前記試料の前記光シグナルを、対照細胞から得られる光シグナルと比較することを含む、項目８１に記載の方法。
（項目９６）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目８１に記載の方法。
（項目９７）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１またはＱｕａｓＡｒ２を含む、項目９６に記載の方法。
（項目９８）
前記微生物型ロドプシンを、前記ニューロンへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目９６に記載の方法。
（項目９９）
前記光依存性イオンチャネルが、青方偏移アクチュエーターを含む、項目８１に記載の方法。
（項目１００）
化合物の神経学的状態に対する効果を決定するための方法であって、
化合物を、複数のニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該複数のニューロンのうちの少なくとも１つが、膜電位についての光レポーターを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料中の光依存性イオンチャネルの光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、該神経学的状態を処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目１０１）
前記光依存性イオンチャネルが、前記複数のニューロンのうちの前記少なくとも１つとシナプス連絡した第２のニューロンによって発現される藻類チャネルロドプシンを含み、膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンの野生型形態と比べて１〜１０の間のアミノ酸置換を有する微生物型ロドプシンを含む、項目１００に記載の方法。
（項目１０２）
前記複数のニューロンのうちの前記少なくとも１つがまた、細胞内カルシウムレベルについての遺伝子コード型インジケーターも発現し、
前記受け取られた光シグナルが、細胞内カルシウムレベルについての該遺伝子コード型インジケーターからのシグナルを含み、さらに、前記神経学的状態が、自閉症、てんかん、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、および結節性硬化症のうちの１つである、
項目１０１に記載の方法。
（項目１０３）
光依存性イオンチャネルを発現する第１のニューロンと；
該第１のニューロンと電気的に近接する第２のニューロンであって、活動についての遺伝子コード型光レポーターを発現する第２のニューロンと
を含み、
該第１のニューロンまたは該第２のニューロンのうちの少なくとも１つが、結節性硬化症の１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を含む、
細胞培養物。
（項目１０４）
前記表現型特徴が、無病ニューロンと比較したサイズの肥大、ホスホ−Ｓ６発現の増大、顕著なリソソーム、無病ニューロンと比較したより多いマイクロフィラメントおよび微小管、無病ニューロンと比較したより少ないリポフスチン顆粒、およびＴＳＣ２遺伝子産物、ツベリン、ビメンチン、またはグリア線維性酸性タンパク質に対する免疫反応性からなる群から選択される、項目１０３に記載の細胞培養物。
（項目１０５）
前記遺伝子型特徴が、ＴＳＣ１またはＴＳＣ２からなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目１０３に記載の細胞培養物。
（項目１０６）
前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含む、項目１０３に記載の細胞培養物。
（項目１０７）
前記第２のニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目１０３に記載の細胞培養物。
（項目１０８）
前記遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択される少なくとも１つを含む、項目１０７に記載の細胞培養物。
（項目１０９）
前記第１のニューロンが、前記第２のニューロンから空間的に分けられ、かつ、該第２の運動ニューロンと電気的に接触している、項目１０３に記載の細胞培養物。
（項目１１０）
ＡＬＳを処置するための化合物をスクリーニングするための方法であって、
化合物を、ＡＬＳの１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を有する運動ニューロンを含む試料へと提示するステップであって、該運動ニューロンが、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、顕微鏡検査システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルに基づき、該化合物を、ＡＬＳを処置するための候補として同定するステップと
を含む方法。
（項目１１１）
前記表現型特徴が、ブニナ小体、レビー小体様封入体（ＬＢＩ）、スケイン様封入体（ＳＬＩ）の存在、変性の徴候、神経突起の短縮または非存在、細胞体の空胞化、核の断片化、および切断型カスパーゼ３からなる群から選択される、項目１１０に記載の方法。
（項目１１２）
前記遺伝子型特徴が、Ｃ９ｏｒｆ７２、ＳＯＤ１、ＴＡＲＤＢＰ、ＦＵＳ、ＵＢＱＬ２、ＡＬＳ２、およびＳＥＴＸからなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１１３）
前記顕微鏡検査システムが、前記光学的刺激をもたらすディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１１４）
前記顕微鏡検査システムが、前記運動ニューロンからの前記光シグナルを捕捉するように構成された電荷結合素子カメラをさらに含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１１５）
前記運動ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１１０に記載の方法。
（項目１１６）
前記運動ニューロンを、前記光依存性イオンチャネルを発現する第２のニューロンにより刺激する、項目１１５に記載の方法。
（項目１１７）
前記第２のニューロンがまた、膜電位についての前記光レポーターも発現する、項目１１６に記載の方法。
（項目１１８）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目１１７に記載の方法。
（項目１１９）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される、項目１１５に記載の方法。
（項目１２０）
前記運動ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来の運動ニューロンである、項目１１０に記載の方法。
（項目１２１）
前記運動ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目１１５に記載の方法。
（項目１２２）
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１２３）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目１１５に記載の方法。
（項目１２４）
前記同定するステップが、前記試料の前記光シグナルを、対照細胞から得られる光シグナルと比較することを含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１２５）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１２６）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１またはＱｕａｓＡｒ２を含む、項目１２５に記載の方法。
（項目１２７）
前記微生物型ロドプシンを、前記運動ニューロンへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目１２５に記載の方法。
（項目１２８）
前記光依存性イオンチャネルが、青方偏移アクチュエーターを含む、項目１１０に記載の方法。
（項目１２９）
前記青方偏移アクチュエーターが、ＴｓＣｈＲまたはＰｓＣｈＲを含む、項目１２８に記載の方法。
（項目１３０）
光依存性イオンチャネルを発現する第１の運動ニューロンと；
該第１のニューロンと電気的に近接する第２のニューロンであって、活動についての遺伝子コード型光レポーターを発現する第２のニューロンと
を含み、
前記第１の運動ニューロンまたは前記第２の運動ニューロンのうちの少なくとも１つが、ＡＬＳの１または複数の表現型特徴または遺伝子型特徴を含む、
細胞培養物。
（項目１３１）
前記表現型特徴が、ブニナ小体、レビー小体様封入体（ＬＢＩ）、スケイン様封入体（ＳＬＩ）、変性の徴候、神経突起の短縮または非存在、細胞体の空胞化、核の断片化、および切断型カスパーゼ３からなる群から選択される、項目１３０に記載の細胞培養物。
（項目１３２）
前記遺伝子型特徴が、Ｃ９ｏｒｆ７２、ＳＯＤ１、ＴＡＲＤＢＰ、ＦＵＳ、ＵＢＱＬ２、ＡＬＳ２、およびＳＥＴＸからなる群から選択される遺伝子における変異を含む、項目１３０に記載の細胞培養物。
（項目１３３）
前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含む、項目１３０に記載の細胞培養物。
（項目１３４）
前記第２の運動ニューロンが、遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターを発現する、項目１３０に記載の細胞培養物。
（項目１３５）
前記遺伝子コード型Ｃａ＋＋インジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択される少なくとも１つを含む、項目１３４に記載の細胞培養物。
（項目１３６）
前記第１の運動ニューロンが、前記第２の運動ニューロンから空間的に分けられ、かつ、該第２の運動ニューロンと電気的に接触している、項目１３０に記載の細胞培養物。
（項目１３７）
イオンチャネルモジュレーターをスクリーニングするための方法であって、
化合物を、電気興奮性細胞を含む試料へと提示するステップであって、該電気興奮性細胞が、膜電位についての光レポーターとして発現するステップと；
該化合物の提示の後で、該試料の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられる光シグナルを、検出システムを介して受け取るステップと；
該光シグナルを分析して、該化合物の該電気興奮性細胞に対する効果を決定するステップと
を含む方法。
（項目１３８）
前記光シグナルを分析して、前記化合物の前記電気興奮性細胞に対する効果を決定するステップが、該化合物がイオンチャネルモジュレーターとして機能することを決定することを含む、項目１３７に記載の方法。
（項目１３９）
前記化合物のイオンチャネルモジュレーション効果を定量するステップをさらに含む、項目１３７に記載の方法。
（項目１４０）
前記ステップを、少なくとも９０の細胞培養物に対して並列的に実施することをさらに含む、項目１３７に記載の方法。
（項目１４１）
前記電気興奮性細胞が、哺乳動物ニューロンである、項目１３７に記載の方法。
（項目１４２）
前記ニューロンがまた、光依存性イオンチャネルも発現する、項目１４１に記載の方法。
（項目１４３）
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１４１に記載の方法。
（項目１４４）
前記ニューロンがまた、光依存性イオンチャネルも発現し、細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質、光依存性イオンチャネル、および膜電位についての前記光レポーターの各々が、微生物型ロドプシンによりもたらされる、項目１４３に記載の方法。
（項目１４５）
前記電気興奮性細胞が、哺乳動物ニューロンであり、光依存性イオンチャネルを発現する第２の電気興奮性細胞により刺激される、項目１３７に記載の方法。
（項目１４６）
前記哺乳動物ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１４５に記載の方法。
（項目１４７）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含み；
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、
項目１４６に記載の方法。
（項目１４８）
前記哺乳動物ニューロンが、ｈｉＰＳＣ由来のニューロンである、項目１４１に記載の方法。
（項目１４９）
前記ニューロンを前記化合物へと曝露したときのＡＰ波形の変化および前記細胞内カルシウムレベルの変化を検出するステップをさらに含む、項目１４３に記載の方法。
（項目１５０）
複数のニューロンを、基材上の細胞培養物において、空間的にパターン化させるステップをさらに含む、項目１３７に記載の方法。
（項目１５１）
前記光シグナルを得るステップを、光学顕微鏡検査システムを使用して実施する、項目１３７に記載の方法。
（項目１５２）
前記光学顕微鏡検査システムが、前記細胞培養物を照射するのに使用される光を空間的にパターン化させるために使用される少なくとも１つのディジタル式マイクロミラーデバイスを含む、項目１５１に記載の方法。
（項目１５３）
前記光シグナルを分析するステップが、前記化合物のＡＰ波形に対する効果を検出することを含む、項目１３７に記載の方法。
（項目１５４）
電気的に活性な細胞を用意するステップと；
該電気的に活性な細胞へと、光活性化因子と、電気活動についての光レポーターとを組み込むステップと；
該細胞を、少なくとも１つの化合物へと曝露するステップと；
該細胞の光学的刺激に応答して該光レポーターにより発せられるシグネチャーを得るステップと；
該得られたシグネチャーに基づき、該少なくとも１つの化合物の細胞表現型に対する効果を同定するステップと
を含む化合物スクリーニング法。
（項目１５５）
複数の前記電気的に活性な細胞を、複数の異なる化合物へと曝露する、項目１５４に記載の方法。
（項目１５６）
前記効果が、細胞の活動を表す、項目１５５に記載の方法。
（項目１５７）
前記電気的に活性な細胞の各々に、前記光活性化因子および前記電気活動についての光レポーターの両方を発現させる、項目１５４に記載の方法。
（項目１５８）
前記組み込むステップが、前記電気的に活性な細胞を、前記光活性化因子および前記電気活動についての光レポーターをコードする核酸を含むベクターで形質転換することを含む、項目１５４に記載の方法。
（項目１５９）
前記電気的に活性な細胞が、ニューロン、心筋細胞、およびグリア細胞からなる群から選択される、項目１５４に記載の方法。
（項目１６０）
前記光活性化因子が、前記光学的刺激に応答して、活動電位を惹起する、項目１５４に記載の方法。
（項目１６１）
前記細胞の前記刺激が、前記光活性化因子を照射することを含む、項目１６０に記載の方法。
（項目１６２）
前記細胞を前記用意するステップが、多能性幹細胞を、前記電気的に活性な細胞へと転換することを含む、項目１５４に記載の方法。
（項目１６３）
前記同定するステップが、電気シグネチャーを、対照細胞から得られる対照シグネチャーと比較することを含む、項目１５４に記載の方法。
（項目１６４）
対照細胞と前記電気的に活性な細胞とが、該電気的に活性な細胞における変異を除き同系となるように、該電気的に活性な細胞のゲノムを編集して、該対照細胞を作製するステップをさらに含む、項目１５４に記載の方法。
（項目１６５）
前記得るステップが、細胞のクラスターを顕微鏡で観察すること、およびコンピュータを使用して、前記光レポーターにより発せられたシグナルを、細胞のクラスターに由来する複数のシグナルの中から単離することを含む、項目１５４に記載の方法。
（項目１６６）
前記コンピュータで、独立成分分析を実施すること、および１つの単一細胞によって生じたスパイク列を同定することにより、前記シグナルを単離する、項目１６５に記載の方法。
（項目１６７）
イオンチャネルモジュレーターのアッセイにおける使用のための細胞であって、真核生物ゲノムを含み、電位を示す微生物型ロドプシンおよび光依存性イオンチャネルを発現する細胞。
（項目１６８）
前記微生物型ロドプシンが、膜電位についての光レポーターを含む、項目１６７に記載の細胞。
（項目１６９）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１およびＱｕａｓＡｒ２からなるリストから選択される微生物型ロドプシンである、項目１６８に記載の細胞。
（項目１７０）
前記細胞がまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７１）
前記細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、項目１７０に記載の細胞。
（項目１７２）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択されるタンパク質である、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７３）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目１７０に記載の細胞。
（項目１７４）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含む、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７５）
前記光依存性イオンチャネルが、ＴｓＣｈＲおよびＰｓＣｈＲからなるリストから選択される青方偏移アクチュエーターである青方偏移アクチュエーターを含む、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７６）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１およびＱｕａｓＡｒ２からなるリストから選択される微生物型ロドプシンである、項目１７５に記載の細胞。
（項目１７７）
前記微生物型ロドプシンを、前記真核生物ゲノムへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７８）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒタンパク質を含み、前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含み、前記細胞が、コード型カルシウムインジケーターをさらに発現する、項目１６７に記載の細胞。
（項目１７９）
前記コード型カルシウムインジケーターが、ＧＣａＭＰ６ｆ、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択されるコード型カルシウムインジケーターである、項目１７８に記載の細胞。
（項目１８０）
前記光依存性イオンチャネルが、紫励起光遺伝学的アクチュエーターを含み、細胞が、赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターをさらに含む、項目１６７に記載の細胞。
（項目１８１）
前記紫励起光遺伝学的アクチュエーターが、チャネルロドプシンを含み、前記赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターが、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターを含む、項目１８０に記載の細胞。
（項目１８２）
前記細胞が、心筋細胞である、項目１６７から１８１のいずれかに記載の細胞。
（項目１８３）
前記細胞が、ニューロンである、項目１６７から１８１のいずれかに記載の細胞。
（項目１８４）
前記細胞が、ヒト人工多能性幹細胞である、項目１６７から１８１のいずれかに記載の細胞。
（項目１８５）
細胞を特徴付けるための方法であって、
幹細胞に転写因子を発現させることにより、該幹細胞をニューロンへと転換するステップと；
該ニューロンへと、膜電位についての光レポーターおよび光依存性イオンチャネルを組み込むステップと；
該ニューロンの刺激に応答する該光レポーターからのシグナルを得るステップと；
該シグナルを評価し、これにより、該ニューロンを特徴付けるステップと
を含む方法。
（項目１８６）
前記転写因子が、ＮｇＮ２である、項目１８５に記載の方法。
（項目１８７）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目１８６に記載の方法。
（項目１８８）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１およびＱｕａｓＡｒ２からなるリストから選択される微生物型ロドプシンである、項目１８７に記載の方法。
（項目１８９）
前記ニューロンがまた、細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目１８５に記載の方法。
（項目１９０）
前記細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、項目１８９に記載の方法。
（項目１９１）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択されるタンパク質である、項目１８９に記載の方法。
（項目１９２）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目１８９に記載の方法。
（項目１９３）
前記ニューロンの前記刺激が、ディジタル式マイクロミラーデバイスを使用して、前記ニューロンを選択的に照射するように、光を空間的にパターン化することを含む、項目１８９に記載の方法。
（項目１９４）
前記光依存性イオンチャネルが、藻類チャネルロドプシンを含む、項目１８５に記載の方法。
（項目１９５）
前記光依存性イオンチャネルが、ＴｓＣｈＲおよびＰｓＣｈＲからなるリストから選択される青方偏移アクチュエーターである青方偏移アクチュエーターを含む、項目１８５に記載の方法。
（項目１９６）
前記微生物型ロドプシンを、ニューロンへと組み入れられた遺伝子から発現させる、項目１８５に記載の方法。
（項目１９７）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒタンパク質を含み、前記光依存性イオンチャネルが、チャネルロドプシンを含み、前記ニューロンが、コード型カルシウムインジケーターをさらに発現する、項目１８５に記載の方法。
（項目１９８）
前記ニューロンの前記刺激が、該ニューロンと第２の細胞との間にシナプスを形成することと、ディジタル式マイクロミラーデバイスを使用して、該第２の細胞を選択的に照射するように、光を空間的にパターン化することとを含む、項目１８５に記載の方法。
（項目１９９）
前記光依存性イオンチャネルが、紫励起光遺伝学的アクチュエーターを含み、前記ニューロンが、赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターをさらに含む、項目１８５に記載の方法。
（項目２００）
前記紫励起光遺伝学的アクチュエーターが、チャネルロドプシンを含み、前記赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターが、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなる群から選択される赤方偏移遺伝子コード型カルシウムインジケーターを含む、項目１９９に記載の方法。
（項目２０１）
外因性転写因子、膜電位についての光レポーター、および光依存性イオンチャネルを発現するニューロンであって、該転写因子もまた内因的に発現しているニューロン。
（項目２０２）
前記転写因子が、ＮｇＮ２である、項目２０１に記載のニューロン。
（項目２０３）
膜電位についての前記光レポーターが、微生物型ロドプシンを含む、項目２０２に記載のニューロン。
（項目２０４）
前記微生物型ロドプシンが、ＱｕａｓＡｒ１である、項目２０３に記載のニューロン。
（項目２０５）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質も発現する、項目２０３に記載のニューロン。
（項目２０６）
前記細胞内カルシウムレベルの変化を報告するタンパク質が、ＧＣａＭＰバリアントを含む、項目２０５に記載のニューロン。
（項目２０７）
細胞内カルシウムレベルの変化を報告する前記タンパク質が、ｊＲＣａＭＰ１ａ、ｊＲＧＥＣＯ１ａ、およびＲＣａＭＰ２からなるリストから選択されるタンパク質である、項目２０５に記載のニューロン。
（項目２０８）
前記光依存性イオンチャネルが、＜４５０ｎｍの波長で励起極大を有する青方偏移アクチュエーターを含み、前記細胞内カルシウムレベルの前記変化を報告する前記タンパク質が、端点を含む５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの間で励起極大を有する赤方偏移カルシウムインジケーターを含む、項目２０５に記載のニューロン。