光遺伝学
光遺伝学という用語は、2006年に最初に用いられた (Deisseroth 2006)。
光活性化イオンチャネルであるチャネルロドプシン2またはハロロドプシンを特定のニューロンに遺伝子工学的手法を用いて強制的に発現させた後、これらの細胞に特定の波長の光を照射することにより、標的とするニューロンをそれぞれ興奮または抑制させることができる。
光遺伝学の対象は急速に拡大している。そのひとつは低分子量G蛋白質である。2009年にKlaus Hahnらにより、phototropinを使用したPA (photoactivatable)-Racが報告された (Wu et al 2009)。 Neuroscience 2009では、同じグループにより既にPA-RhoA, PA-Cdc42なども作られていることが報告された。
Neuroscience 2009では、スタンフォード大学のカール・ダイセロスにより、チャネルロドプシン2にGPCRを融合させた型の光遺伝学ツールが発表された。これにより、光刺激でcAMP、IP3、DAGといったセカンドメッセンジャーの産生を局所で制御できる。
光遺伝学の研究手法は、ネイチャーメソッドにより「メソッド・オブ・ザ・イヤー2010」に選ばれた。
神経科学の分野では、光で膜電位を計測する膜電位イメージングと組み合わせ、従来の電気生理学的手法に代わる、「光で神経の電気的特性を解明するツール」光学的電気生理学 (all-optical electrophysiology) としても用いられる。