Este servicio facilita el estudio en tiempo real de la actividad funcional de poblaciones celulares genéticamente identificadas y circuitos neuronales involucrados en procesos conductuales específicos y sus alteraciones en procesos neurodegenerativos y patológicos. Inicialmente, esta unidad cuenta con dos microscopios de dos fotones: uno para estudios en animales despiertos (con cabeza fija) y otro para estudios ex vivo. La unidad se expandirá según las necesidades de los investigadores.

Los sistemas pueden utilizarse para la imagen funcional de calcio en marcadores genéticos, permitiendo la visualización de poblaciones celulares específicas. Además, se ha planificado la implementación progresiva de sistemas totalmente ópticos, que a su vez permiten la estimulación simultánea de células mediante optogenética (opsinas modificadas). Los microscopios están equipados con módulos de holografía controlada que ofrecen la posibilidad de estimular grupos de neuronas (de 20 a 100 neuronas), para el estudio funcional de circuitos y redes celulares. El servicio también cuenta con microscopios miniaturizados (endomicroscopios) de uno o dos fotones para registrar poblaciones de neuronas individuales en roedores en movimiento libre, permitiendo el análisis longitudinal de la actividad celular durante diferentes procesos cognitivos y emocionales. Esta es una nueva herramienta que puede obtener imágenes de muy alta resolución, y esta técnica probablemente constituye una revolución en la endomicroscopía, ya que permite integrar la visión macroscópica y microscópica en tiempo real.