Los circuitos neuronales, que constituyen el marco fundamental del funcionamiento cerebral, regulan de forma intrincada los procesos cognitivos, las respuestas emocionales y los patrones de comportamiento, desempeñando así un papel fundamental en la comprensión de la complejidad del cerebro. Sin embargo, la extrema complejidad y el exquisito refinamiento de sus estructuras internas plantean grandes desafíos para la observación directa y el análisis profundo. En este contexto, la Tomografía de Seccionamiento Microóptico Fluorescente (fMOST) se ha convertido en una tecnología revolucionaria, aprovechando sus excepcionales capacidades de imagen tridimensional de alta resolución para allanar el camino a la investigación sobre circuitos neuronales. Esta revisión ofrece un panorama exhaustivo de la evolución histórica de la tecnología fMOST, rastreando su desarrollo desde su conceptualización inicial hasta el estado actual de sus aplicaciones maduras, junto con los notables avances tecnológicos observados en cada etapa. Además, la revisión profundiza en varias ramas tecnológicas destacadas de la fMOST, cada una de las cuales destaca por mejorar la calidad de la imagen y ampliar el alcance de la observación, ampliando así los límites de la investigación neurocientífica. Fundamentalmente, este artículo subraya el papel central de la fMOST en la disección de las redes neuronales y la elucidación de los mecanismos de los circuitos neuronales, en particular su contribución única a la exploración de los posibles vínculos entre las anomalías en los circuitos neuronales y diferentes enfermedades cerebrales. Al integrar los últimos hallazgos de investigación, esta revisión anticipa las posibilidades de aplicación de la tecnología fMOST en futuras investigaciones neurocientíficas y cómo podría seguir guiándonos en la profundización de los misterios del cerebro.