化學遺傳學（DREADDs）

化學遺傳學是一種方法：只要給動物餵一粒無害的藥丸或打一針，就能調高或調低選定的腦細胞。研究者先把一種改造過的受體的基因導入選定的一組神經元——這種受體是一種蛋白，像一把小小的鎖那樣嵌在細胞表面。這把鎖經過改造，身體自身的化學物質再也配不上它，只有一種本身並無作用的特製藥物，才能轉動這把鑰匙。其中最有名的版本叫做 DREADDs，意思是「只被特製藥物激活的特製受體」。

一旦這些神經元帶上了這種改造受體，接下來就很簡單了。當對應的藥物隨血流到達大腦，它便扣進這把鎖，把細胞的行為朝選定的方向切換——一種受體會讓被靶向的神經元更容易放電，另一種則讓它們安靜下來，靠的是調節細胞在自身內部使用的化學信使。由於只有被基因標記的細胞才帶著這把鎖，藥物雖然遍及整個大腦，卻只作用在這些細胞身上。

和基於光的控制相比，權衡之處在於速度與覆蓋範圍的取捨。藥物起效要幾分鐘，作用可持續數小時，因此化學遺傳學適合做長時間、慢性的輕推，而非毫秒級的開關——但它無需植入光纖或導線，能在動物自由活動、自然行為時，把一整群分散的神經元持續地維持在開或關的狀態。正因如此，它成為一種受青睞的工具，用來追問某一組明確界定的神經元在整場實驗的時間跨度裡，對行為究竟有何貢獻。