光遗传学(optogenetics)是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制神经元活性的方法，与传统的研究手段相比，光遗传学方法具有毫秒级的时间分辨率和微米级的空间分辨率，且伤害性小，为神经科学提供了一种变革性的研究手段，目前已在小鼠、线虫等多种模式生物的研究中得到了广泛的应用。将光遗传方法应用于果蝇视觉的研究主要有两大困难。第一，用于激活光敏蛋白的激发光可能会影响果蝇的视觉;第二，要使得光遗传工具在果蝇中起效，需要给果蝇喂食全反式视黄醛（all-trans retinal，ATR），ATR对光敏感，但避光饲养会导致果蝇视觉系统发育异常。我们克服了这两个困难，实现了光遗传在果蝇视觉认知研究中的应用，并在不断对结合光遗传技术的果蝇视觉实验系统进行改进。　　我们使用光遗传——飞行模拟器实验系统发现，超极化蘑菇体的主要神经元Kenyon细胞会抑制视觉学习记忆，而阻断Kenyon细胞的化学突触不会影响视觉学习记忆。电突触是除了化学突触以外神经元之间进行信息交流的另一种途径。由此推测蘑菇体中存在电突触，并参与视觉学习记忆。通过基因操作以及染料耦合等手段，我们发现蘑菇体中存在电突触，它们偶联了相同亚群的Kenyon细胞、不同亚群的Kenyon细胞，以及Kenyon细胞和其他神经元。在Kenyon细胞的αβ和αβ亚群中下调电突触相关基因的表达会影响视觉学习记忆，而γ亚群中的电突触似乎不影响视觉学习记忆。在Kenyon细胞中下调电突触相关基因的表达会改变Kenyon细胞的自发钙反应。通过基于光遗传的电偶联方法，我们进一步发现在Kenyon细胞的αβ亚群与蘑菇体输出神经元β2mp之间存在电突触，且这些电突触也参与视觉学习记忆。我们的实验结果表明，电突触可能也和化学突触同样属于果蝇认知神经网络的重要组成部分，为神经网络功能的研究提供了新的视角。