经过数十年的研究，科学界已初步掌握大脑与脊髓中特定细胞的功能机制。通过追踪大脑发育过程，研究人员能够识别不同神经元群中的活跃基因及其在大脑中的空间分布。在部分实验中，利用遗传手段删除特定神经元，有助于推断这些细胞可能承担的生理角色。
然而，传统方法存在明显局限。由于大脑具有高度可塑性，某些细胞的缺失可能触发适应性变化；特别是在发育早期移除神经元，可能会改变原本与其建立连接的神经元的后续发展轨迹。相比之下，在完整的大脑中精确地激活或抑制特定神经元，能提供更具信息量的实验数据。
今日颁发的诺贝尔生理学或医学奖授予了卡尔·戴塞洛（Karl Deisseroth）、彼得·海格曼（Peter Hegemann）和乔治·纳格尔（Georg Nagel）。这一荣誉表彰了他们在光遗传学领域的开创性贡献。该领域源于对趋光性单细胞藻类的研究，随后由上述科学家及众多同行共同推动发展，最终确立了使用光来控制由单个基因标记的神经细胞行为的技术体系。
