A katecholamin-tartalmú neuronok működésének megértését segítették a neuroanatómiai módszerek e neuronok vizualizálására
Majdnem két évtizeddel ezelőtt Falck és Hillarp kihasználta, hogy formaldehid jelenlétében a katecholaminok ciklizálódva intenzíven fluoreszkáló termékeket képeznek . Fluoreszcens mikroszkóppal katekolaminokat tartalmazó neuronokat lehetett láthatóvá tenni a korábban formaldehidgőznek kitett szövetekből nyert vékony metszetekben. A módszer módosítása glioxilsavat használ, és fokozott érzékenységet és stabilabb fluorofort eredményezett a finom axonok és terminálisok még jobb vizualizálása érdekében.
Mihelyt a katecholaminokat szintetizáló enzimeket megtisztították, lehetővé vált az egyes enzimek ellen antiszérumok kiváltása és az enzim lokalizálása immuncitokémiával. A szövetek vékony metszetei inkubálhatók egy adott enzim elleni antitesttel, például nyúl anti-DBH-val, majd inkubálhatók egy második antitesttel, amely egy markerhez, például fluoreszceinhez vagy torma-peroxidázhoz kapcsolódik. Ezek a markerek könnyen láthatóvá tehetők és mikroszkóppal vizsgálhatók. Ezzel a technikával az epinefrint szintetizáló PNMT-tartalmú neuronok megkülönböztethetők a PNMT-t nem tartalmazó noradrenerg neuronoktól; hasonlóképpen a DBH-t tartalmazó noradrenerg neuronok elkülöníthetők a DA-t tartalmazó neuronoktól, amelyek nem rendelkeznek ezzel az enzimmel. A katecholaminerg bioszintetikus enzimeket kódoló gének klónozása lehetővé teszi, hogy in situ hibridizációval lokalizáljuk az mRNS-eket az egyes neuronokon belül.
Végezetül, kísérleti előnyként használták ki a katecholaminok rendkívül szelektív felvételi folyamatát. Így a radioaktív NE-vel történő inkubációt követően a noradrenerg axonok ultrastrukturális szinten autoradiográfiás technikákkal kimutathatók. Alternatív megoldásként az 5-hidroxidopamin kongener beadása után, amely aktívan felvehető és a vezikulákban tárolódik, a katecholamin-tartalmú terminálisok megkülönböztethetők a vezikulákban lévő sűrű 5-hidroxidopamin-csapadékok jelenléte alapján. A transzporterek elleni antitesteket immuncitokémiában is használták, mRNS-üket pedig in situ hibridizációval térképezték fel. Ezek a vizsgálatok általában megerősítik a korábbiak eredményeit.