Research in neuroscience and neuroengineering has attracted tremendous interest in the past decades. However, the complexity of the brain tissue, in terms of its structural, chemical, mechanical, and optical properties, makes the interrogation of biophysical and biochemical signals within the brain of living animals extremely challenging. As a viable and versatile tool for brain studies, optical fiber based technologies have provided exceptional opportunities to unravel the mysteries of the brain and open the door for clinical applications in the treatment, diagnosis, and prevention of neurological diseases. Typically, optical fibers with diameters from 10 to 1000 μm are capable of guiding and delivering light to deep levels of the living tissue. Moreover, small dimensions of such devices along with their flexibility and light weight paved the way for understanding the complex behaviours of living and freely moving mammals. This article provides a review of the emerging applications of optical fibers in neuroscience, specifically in the mammalian brain. Representative utilities, including optogenetics, fluorescence sensing, drug administration and phototherapy, are highlighted. We also discuss other biological applications of such implantable fibers, which may provide insights into the future study of brain. It is envisioned that these and other optical fiber based techniques offer a powerful platform for multi-functional neural activity sensing and modulation.

在过去的几十年里，神经科学和神经工程的研究引起了极大的兴趣。然而，脑组织在结构、化学、机械和光学特性方面的复杂性使得对活体动物大脑内生物物理和生化信号的研究极具挑战性。作为大脑研究的一种可行且通用的工具，基于光纤的技术为解开大脑的奥秘提供了绝佳的机会，并为神经系统疾病的治疗、诊断和预防的临床应用打开了大门。通常，直径为 10 到 1000 μm 的光纤能够将光引导和传送到活组织的深层。而且，这种设备的小尺寸以及它们的灵活性和重量轻为理解生活和自由移动的哺乳动物的复杂行为铺平了道路。本文综述了光纤在神经科学中的新兴应用，特别是在哺乳动物大脑中的应用。突出显示了具有代表性的实用程序，包括光遗传学、荧光传感、药物管理和光疗。我们还讨论了这种可植入纤维的其他生物学应用，这可能为未来的大脑研究提供见解。可以预见，这些和其他基于光纤的技术为多功能神经活动传感和调制提供了强大的平台。本文综述了光纤在神经科学中的新兴应用，特别是在哺乳动物大脑中的应用。突出显示了具有代表性的实用程序，包括光遗传学、荧光传感、药物管理和光疗。我们还讨论了这种可植入纤维的其他生物学应用，这可能为未来的大脑研究提供见解。可以预见，这些和其他基于光纤的技术为多功能神经活动传感和调制提供了强大的平台。本文综述了光纤在神经科学中的新兴应用，特别是在哺乳动物大脑中的应用。突出显示了具有代表性的实用程序，包括光遗传学、荧光传感、药物管理和光疗。我们还讨论了这种可植入纤维的其他生物学应用，这可能为未来的大脑研究提供见解。可以预见，这些和其他基于光纤的技术为多功能神经活动传感和调制提供了强大的平台。这可能为未来的大脑研究提供见解。可以预见，这些和其他基于光纤的技术为多功能神经活动传感和调制提供了强大的平台。这可能为未来的大脑研究提供见解。可以预见，这些和其他基于光纤的技术为多功能神经活动传感和调制提供了强大的平台。