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光遗传学是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法，它克服了传统的只用光学手段控制细胞或有机体活动的许多缺点，为神经科学提供了一种变革性的研究手段。光遗传学在科研上的应用涉及神经科学研究的多个方面， 包括神经环路基础研究、 学习记忆研究、成瘾性研究、运动障碍、睡眠障碍、帕金森症模型、抑郁症和焦虑症动物模型等应用，并且已经有一些研究成果已经开始逐渐走向临床应用。
光遗传将光学和遗传学相结合，在特定波长激光的照射下，控制细胞离子通道的开/关，从而实现激活/抑制细胞的目的。光遗传系统整合激光器和波形发生器，具有高稳定性，高时空分辨率，细胞特异性的优势，可以对动物进行长期稳定调控，结合行为学等技术可以探究神经系统疾病，学习记忆，情感障碍，疼痛代谢等机制。该设备可以根据实验要求输出相应波长频率功率的激光，用于瞬时性抑制/激活细胞。
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