La nostra comprensione della funzione dei neuroni contenenti catecolamine è stata aiutata dai metodi neuroanatomici di visualizzazione di questi neuroni
Circa due decenni fa, Falck e Hillarp approfittarono del fatto che in presenza di formaldeide le catecolamine ciclizzano per formare prodotti intensamente fluorescenti. Con un microscopio a fluorescenza, i neuroni contenenti catecolamine potevano essere visualizzati in sezioni sottili ottenute da tessuti precedentemente esposti al vapore di formaldeide. Una modifica del metodo utilizza l’acido gliossilico e ha portato a una maggiore sensibilità e a un fluoroforo più stabile per una visualizzazione ancora migliore degli assoni sottili e dei terminali.
Una volta purificati gli enzimi che sintetizzano le catecolamine, è stato possibile suscitare antisieri contro ogni enzima e localizzare l’enzima mediante immunocitochimica. Sezioni sottili di tessuto possono essere incubate con un anticorpo contro un particolare enzima, per esempio, coniglio anti-DBH, e poi incubate con un secondo anticorpo legato a un marcatore, come la fluoresceina o la perossidasi di rafano. Questi marcatori possono essere facilmente visualizzati ed esaminati con un microscopio. Utilizzando questa tecnica, i neuroni contenenti PNMT che sintetizzano l’epinefrina possono essere distinti dai neuroni noradrenergici che sono privi di PNMT; allo stesso modo, i neuroni noradrenergici che contengono DBH possono essere separati dai neuroni contenenti DA che non possiedono questo enzima. La clonazione dei geni che codificano per gli enzimi biosintetici catecolaminergici permette di utilizzare l’ibridazione in situ per localizzare gli mRNA all’interno di particolari neuroni.
Infine, è stato sfruttato sperimentalmente il processo di assorbimento altamente selettivo delle catecolamine. Così, dopo l’incubazione con NE radioattivo, assoni noradrenergici può essere dimostrato a livello ultrastrutturale da tecniche autoradiografiche. In alternativa, dopo la somministrazione del congenere 5-idrossidopamina, che viene assunto attivamente e immagazzinato all’interno delle vescicole, i terminali contenenti catecolamina possono essere distinti dalla presenza di precipitati densi di 5-idrossidopamina all’interno delle loro vescicole. Inoltre, gli anticorpi contro i trasportatori sono stati utilizzati in immunocitochimica e i loro mRNA mappati tramite ibridazione in situ. Questi studi confermano generalmente i risultati di quelli precedenti.