由于神经网络是由相互关联的神经元组成的，是多数神经元聚集的集体行为，并不是单个神经元的整个单独叠加，所以在对神经网络进行的生理或是病理功能的动态信息研究，以及对中枢神经系统的药物对神经网络的作用机制进行研究时，急切地需要一种能够实时对神经网络中神经元的活动进行记录的方法。功能性多神经元钙成像技术是一种从空间和时间的模式上利用对神经元的动作电位进行光学记录的技术来记录神经元内Ca离子信号的变化情况，被简称为FMCI。

FMCL在研究脑组织神经网络及其在神经药理学研究中的应用是可以从功能上对突触连接进行重建。在神经网络中处理和储存信息的重要节点就是突触。科学家通过双光子激发“解笼”脑片神经元胞体的谷氨酸，使胞体产生的动作电位能够经过荧光的钙离子成像，与此同时利用膜片来对特定的神经元的活动进行记录。一旦那些双光子激发被记录上的特定神经元的有兴奋性突触连接的神经元时，膜片钳就可以捕捉到神经元的兴奋性突触后的电位。然后根据时间上的关联来确定突触前神经元的位置信息，这样不仅仅可以建立起神经元之间的突触连接的三维图像，还可以建立起突触连接的功能特性，进而实现FMCI的高通量的重建突触连接

虽然功能性多神经元钙成像技术在药理学方面的研究才刚刚开始，但是它的应用前景可以说是十分广阔的。研究发现，我们所了解的很多神经精神疾病都会伴有神经元群电活动的改变，而这种改变也不仅仅只是局限于单个或几个神经元的，我们相信功能性多神经元钙成像技术会为神经药理学的研究和新药的研发提供新的思路的。