Вот первая статья, ведущая к оптогенетике.

Здесь первый автор скоммуниздил авторство у второго, который на самом деле сделал эту работу.

В работе рассматривается природа первичных процессов в фоторецепторе и механизм их связи с механическим ответом жгутиков при фототаксисе жгутиконосцев, что являлось важной, но малоизученной проблемой.

Ранее предполагалось, что трансдукция светового стимула при фототаксисе может включать биоэлектрические процессы, однако прямых экспериментальных доказательств этой гипотезы не было.

Авторы впервые показали фотоиндукцию электрических потенциалов, связанных с фототаксисом, у одноклеточной жгутиковой водоросли Haematococcus pluvialis.

Поскольку введение микроэлектрода быстро повреждает клетку, потенциалы регистрировали внеклеточно, засасывая клетку под микроскопическим контролем в кончик стеклянной микропипетки так, чтобы две части её поверхности оказались электрически изолированы стеклом.

Разность потенциалов между внутренней и наружной частями клетки измеряли, заполняя микропипетку и камеру одинаковыми растворами и соединяя их через KCl-мосты и каломельные электроды с усилителем и осциллографом, а временное разрешение системы составляло около 1 мс.

Для актиничного освещения использовали ксеноновую вспышку длительностью менее 1 мс или галогеновую лампу с электрическим затвором, при этом интенсивность стимула измеряли термопарой или калиброванным фотодиодом и меняли нейтральными светофильтрами при комнатной температуре с водным инфракрасным фильтром.

Клетки H. pluvialis выращивали при 20 °C при постоянном освещении люминесцентными лампами в среде с KNO3, KHPO4, MgSO4, Ca(NO3)2 и стандартными микроэлементами, используя 3–7-дневные культуры, при этом засасывание в микропипетку слегка деформировало клетку, но после 2–3-часового эксперимента она после освобождения восстанавливала нормальную подвижность и фототактическую реакцию «остановки».

В темноте или при красном свете разность потенциалов отсутствует, тогда как 1-мс вспышка белого или сине-зелёного света вызывает быструю транзиентную первичную фотоиндуцированную разность потенциалов, состоящую из быстрого подъёма и более медленного спада к нулю, причём её амплитуда и скорость зависят от интенсивности света.

Первичный потенциал не имел заметного лаг-периода, его начальная скорость нарастания линейно зависела от интенсивности света, амплитуда нелинейна и склонна к насыщению, сигнал мог достигать 5–7 мВ и обратимо подавляться азидом, но не DCMU, а его знак зависел от ориентации клетки в пипетке, причём спектр действия генерации потенциала сходен со спектром действия фототаксиса.

При превышении порога интенсивности и/или длительности стимула на первичный потенциал накладывался регенеративный ответ в виде двухволнового спайка, чувствительного к тяжёлым металлам и удалению Ca2+ с помощью EDTA, тогда как первичный потенциал страдал в меньшей степени, причём этот ответ имел рефрактерный период около 0,5–1,0 с, мог стимулироваться красным фоном или учащением синих вспышек и исчезать при удлинении темноты.

https://www.nature.com/articles/271476a0.pdf