La stimolazione delle cellule, in particolare dei neuroni, è di notevole interesse sia per la comprensione di base dei circuiti neuronali che per il trattamento clinico. Gli attuali metodi di stimolazione basati su elettrodi sono invasivi e non specifici per le singole cellule. Recentemente, la stimolazione ottica di neuroni mirati che esprimono proteine fotosensibili (opsine) è emersa come una tecnica emergente e potente (optogenetica) nelle neuroscienze. A causa della dispersione e dell'assorbimento della luce, la stimolazione basata sull'optogenetica è limitata alle regioni superficiali. Per ottenere una stimolazione profonda e un'efficace trasmissione della luce, è utile l'optogenetica a due fotoni con fibre ottiche. Il meccanismo di base dell'eccitazione a due fotoni e la sua analogia con l'eccitazione della canale-rodopsina-2 sono stati discussi in questo libro. La fibra ottica a due fotoni consentirà una stimolazione localizzata in profondità per la sonda e la manipolazione dei circuiti neurali con un'elevata risoluzione spaziale. Pertanto, questo libro farà luce sulla stimolazione optogenetica a due fotoni di cellule e tessuti e potrebbe essere utile a chiunque sia interessato a questo campo.