NIH的Cui Guohong以及韩国梨花女子大学的Jun Sang-Beom发表了题为“Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation”的文章，发现了神经系统在启动一个行动时候的作用方式，这为研制针对多种神经系统疾病，如帕金森氏症的新治疗方法铺平了道路。

Cui采用基于光纤的激发和探测系统记录老鼠的复杂任务时的脑神经活动。老鼠被放置在一个放有食物盒子的小隔间中，小隔间两端有控制杆可以打开食物盒子。为了打开食物盒子，老鼠必须触碰左边或右边的控制杆。研究小组在老鼠大脑中利用荧光钙指示蛋白GCAMP3放大了靶向途径的信号，荧光指示剂可以通过植入老鼠大脑内的光纤进行激发和采集。
基于光纤的激发和探测系统如下图所示：



激发光采用单模光纤传输到老鼠大脑中，因为多模光纤则会由于光纤弯曲产生行动假象的散班图。为提高采集效率，探测的光纤采用多模光纤，模式跳动引起的荧光强度变化将不会发生，因为荧光信号的光谱范围宽且被全部被耦合到探测器。激发和发射的光纤如下图所示：

针对Invivo应用十分重要的一点是激发和探测的系统可以很容易的和小动物连接和断开。这是通过质量很轻的小尺寸光纤接头实现的，整体的总量只有2g。详细信息如下图所示：

整个系统用来探测在启动行为的时候会被激活的直接和间接途径。研究人员可以记录老鼠在打开左侧和右侧开关时荧光信号的差异。令人惊奇的是，信号可以在老鼠动作行为100ms之前被探测到，这意味着和老鼠动作的决定相关，详情可参见相关论文。