光遺傳學系統是結合遺傳工程與光來操作個別神經細胞的活性，發現腦部如何產生γ波，并為它們在調控腦部功能中的角色提供新證據，這將有助于發展一系列腦相關失調的新療法。
傳統的電生理激活多種神經元，具有高時間分辨率。相比電生理，光遺傳學技術可以無損傷或低損傷地控制特異神經元的活動，來研究該神經網絡功能，特別適用于在體、甚至清醒動物行為學實驗，具有高時空分辨率、高特異性以及軸突投射選擇性。
光遺傳學系統是一種結合遺傳學與光學技術，在復雜如自由活動個體的生物系統中實現定點的、快速的控制某一準確定義的生物學過程的技術。通過引入光敏感蛋白的受體或通道蛋白至特定組織特定細胞中，并經特定參數的光信號控制，光遺傳學技術能夠關閉或激活某一類細胞的生物學功能，從而實現在細胞、環路、器官和個體等多個層面研究該細胞及其環路的生物學機制與功能性意義。
