大腦是人體最重要的器官，幾乎控制了我們的一切行為。數十億個神經元通過突觸連接，並通過稱為軸突的長纖維進行通信，產生叫做動作電位的脈衝。雖然人們已經對大腦進行了很多研究和記錄，但是對於影響大腦的各種疾病和遺傳病仍有許多未知數。光遺傳學和螢光標記的最新進展推動了大腦診斷的進步。研究人員現在可以利用多光子顯微鏡，CLARITY和GCaMP等技術精確地標記和分析神經元發育或大腦退化。這些技術會用到各種光學組件，包括顯微鏡物鏡和螢光濾光片。在不久的將來，這些發展將有助於我們更好地了解令人衰弱的疾病如阿爾茨海默病和帕金森病，改善數十萬病人的生活方式。