Nörolojik hastalıkların etiyolojisi, genetik, epigenetik ve çevresel faktörlerin etkileşimine dayanan karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu hastalıkların moleküler mekanizmalarının anlaşılması için genetik olarak modifiye edilmiş hayvan modelleri önemli bir araştırma aracıdır. Alzheimer, Parkinson ve Huntington gibi nörodejeneratif bozuklukların yanı sıra çeşitli nöropsikiyatrik ve kalıtsal hastalıkların patofizyolojisi, transgenik, knockout ve knock-in modelleri kullanılarak hem hücresel hem de sistem düzeyinde incelenebilmektedir. Gelişmiş genetik mühendislik yöntemleri, özellikle CRISPR-Cas9 ve Cre/loxP sistemleri, hastalığa özgü mutasyonların yüksek hassasiyetle modellenmesine olanak tanımakta; böylece hastalıkların gelişim evreleri, dokuya özgü genetik etkiler ve gen-çevre etkileşimleri ayrıntılı biçimde araştırılabilmektedir. Hayvan modellerinin sınıflandırılması, doğal, indüklenmiş, genetik, negatif ve hibrit modeller gibi farklı kategorilere ayrılarak yapılmakta ve bu çeşitlilik araştırmacılara geniş bir deneysel seçenek sunmaktadır. Ancak doğru modelin seçilmesi, elde edilen bulguların bilimsel geçerliliği ve insan hastalıklarına aktarılabilirliği açısından kritik önem taşır. Model seçiminde araştırma amacı, patofizyolojik benzerlik, etik kurallar, tekrarlanabilirlik ve maliyet gibi faktörler dikkate alınmalıdır. Ayrıca 3R ilkeleri ve ARRIVE kılavuzları hem etik uyumun sağlanması hem de deneysel kalitenin artırılması için temel çerçeveler sunmaktadır. Son yıllarda, deneysel verilerin yeniden üretilebilirliğini artırmak için çevresel ve biyolojik heterojenitenin kontrollü şekilde deney tasarımlarına dahil edilmesi gerektiği yönünde görüşler güçlenmiştir. Genetik homojenlik avantaj sağlasa da, doğal popülasyonlardaki çeşitliliği tam olarak yansıtmayabilir; bu nedenle outbred hatların kontrollü kullanımı translasyonel değeri artırabilir. Genetik olarak modifiye edilmiş hayvan modelleri, hastalık mekanizmalarının aydınlatılmasından gen fonksiyonlarının belirlenmesine, biyobelirteç geliştirilmesinden gen terapisi stratejilerinin test edilmesine kadar geniş uygulama alanlarıyla biyomedikal araştırmaların temelini oluşturmaktadır. Bu yönleriyle, nörolojik ve genetik hastalıkların daha iyi anlaşılması ve yenilikçi tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde vazgeçilmez bir araçtır.