大脑是人体最重要的器官，几乎控制了我们的一切行为。数十亿个神经元通过突触连接，并通过称为轴突的长纤维进行通信，产生叫做动作电位的脉冲。虽然人们已经对大脑进行了很多研究和记录，但是对于影响大脑的各种疾病和遗传病仍有许多未知数。光遗传学和荧光标记的最新进展推动了大脑诊断的进步。研究人员现在可以利用多光子显微镜，CLARITY和GCaMP等技术精确地标记和分析神经元发育或大脑退化。这些技术会用到各种光学组件，包括显微镜物镜和荧光滤光片。在不久的将来，这些发展将有助于我们更好地了解令人衰弱的疾病如阿尔茨海默病和帕金森病，改善数十万病人的生活方式。