这是权博士和他的实验室正试图用一种全新的方式观察大脑，来回答的一个雄心勃勃的问题。在杂志上发表的一项研究中自然生物技术2017年6月，Kwon实验室的博士后研究员Dongmin Lee博士和Jung Ho Hyun博士描述了他们开发的一种用于识别和控制神经元的新工具。这项新技术被称为钙和光诱导基因处理工具包或“Cal-Light”，它使研究人员能够以前所未有的特异性观察和操纵潜在行为的神经活动，并有希望使研究人员能够确定神经元活动和行为之间的因果关系。

到目前为止，想要实时观察神经元活动的研究人员经常使用一种叫做钙成像的技术。这项技术利用了一个事实，即活跃的神经元接收到钙的流入。用荧光染料标记钙离子可以更容易地实时观察它们的活动，但它不能将它们与特定的神经元群联系起来。

Cal-Light系统建立在传统的钙成像和最近用于操纵神经元活动的光遗传学技术的基础上，将荧光基因表达与活性和光联系起来。只有当研究人员用特殊的光线照射神经元时，它们才会发出荧光。如果研究人员关闭光线，神经元将停止发出荧光，大大提高了信噪比和时间特异性。一旦研究人员使用Cal-Light识别出与特定活动有关的细胞群，他们就可以使用光遗传学来操纵这些细胞。这使他们能够以一种令人难以置信的精确方式剖析行为，甚至可能有助于找到因果关系的证据。

为了证明Cal-Light技术的有效性，Kwon博士的团队首先在细胞培养中进行了测试，然后在小鼠模型中进行了体内测试。在这个模型中，研究小组使用这项技术来识别、标记和操纵运动皮层中的一群神经元，当老鼠在刺激下推动杠杆以获得奖励时，这些神经元就会被激活。一旦感兴趣的神经元被识别和标记，他的团队将刺激呈现给小鼠，同时光遗传学抑制这组神经元。当细胞被抑制时，老鼠不再按杠杆，这表明这些细胞的活动是老鼠执行行为所必需的。

这项新开发的技术通过标记控制特定行为的神经元并提供控制它们的方法，提供了前所未有的机会。根据Kwon博士的说法，“Cal-Light技术提供了一个机会来剖析复杂行为、感觉和认知背后的神经回路，并引入了一种解决神经科学中复杂问题的新方法。”