神経回路は様々な種類の神経細胞やシナプスを含んでいます。電気刺激や薬物処置の問題点は、こうした細胞種の選択性がほとんどなく、ほぼすべての神経細胞に均一に作用してしまうことです。このような課題を解決するために、遺伝子改変技術を用いて、特定の細胞種のみに光感受性タンパク質（※^I)：光感受性タンパク質は、特定の色（波長）の光を照射すると、活性化状態が変化します。光操作技術において、最もよく用いられている光感受性タンパク質としては、チャネルロドプシン２やハロロドプシンといったものがあります。神経細胞に導入して光照射をすると、前者では神経細胞の活性化、後者では神経活動の抑制ができます。）を導入するという実験手法が採られています（図10）。