ประชากรของเซลล์ประสาทที่อยู่ในชั้นเยื่อหุ้มสมองลึกด้วยการแก้ปัญหาเซลล์เดียวในสัตว์ที่มีพฤติกรรมอิสระการทำความเข้าใจว่าสัตว์ใช้วงจรสมองของพวกเขาเพื่อสร้างพฤติกรรมในการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมของพวกเขาเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของประสาทวิทยาศาสตร์ ในขณะที่มีความเป็นไปได้ที่จะศึกษาพฤติกรรมของสัตว์โดยการสังเกตว่าสัตว์แก้ปัญหาได้อย่างไร

เพื่อให้เข้าใจบทบาทของสมองในการสร้างพฤติกรรมต้องทำการวัดกิจกรรมของวงจรสมองในเวลาเดียวกันแน่นอนว่าในการถ่ายภาพวิฟไม่มีอะไรใหม่ในทางชีววิทยามันย้อนกลับไปถึงจุดเริ่มต้นของการใช้กล้องจุลทรรศน์ ในการมองเข้าไปในสมองสามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ชนิดพิเศษที่สามารถมองทะลุผ่านเนื้อเยื่อทำให้สามารถสังเกตวงจรประสาทในที่ทำงานได้ การใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อทำกิจกรรมเกี่ยวกับประสาทภาพมีความได้เปรียบในการไม่รุกราน กล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งอยู่นอกสมองนั้นจะส่งแสงเข้าสู่สมองและจะได้รับแสงที่เปล่งออกมาจากสมอง ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์ทั่วไปนั้นหนักเกินไปที่จะเปิดใช้งานการถ่ายภาพจากสัตว์ที่มีพฤติกรรมอิสระในช่วงหลายปีที่ผ่านมาความพยายามที่สำคัญได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์ขนาดเล็กที่ติดตั้งบนหัว