Méthode consistant à insérer, dans des neurones sélectivement ciblés, des gènes codant pour une protéine photosensible, de la classe des opsines, provoquant alors soit une dépolarisation (lumière bleue pour les channelrhodopsines-R2), soit l'hyperpolarisation (lumière jaune pour les halorhodopsines) des neurones. Dans le premier cas, la lumière va activer les neurones, dans le second cas, elle va les inhiber.