Moderna tecnica di studio che sfrutta la combinazione di tecniche ottiche ad alta velocità e tecniche genetiche. Viene utilizzata per studiare il funzionamento di circuiti neuronali intatti all'interno del cervello. Nella sperimentazione si usano piccoli mammiferi. Ci si avvale di molecole (opsine) che vengono attivate con la luce che permettono la visualizzazione in tempo reale dei neuroni attivati. I tempi sono dell'ordine dei millisecondi.