Vår förståelse av funktionen hos katekolamininnehållande neuroner har underlättats av neuroanatomiska metoder för att visualisera dessa neuroner
Falck och Hillarp utnyttjade för nästan två decennier sedan det faktum att katekolaminer i närvaro av formaldehyd cykliserar och bildar intensivt fluorescerande produkter . Med ett fluorescensmikroskop kunde neuroner som innehöll katekolaminer visualiseras i tunna snitt som erhållits från vävnad som tidigare exponerats för formaldehydångor. En modifiering av metoden använder glyoxylsyra och har resulterat i ökad känslighet och en mer stabil fluoroför för ännu bättre visualisering av de fina axonerna och terminalerna.
När enzymerna som syntetiserar katekolaminer hade renats var det möjligt att framkalla antisera mot varje enzym och att lokalisera enzymet genom immunocytokemi. Tunna vävnadssektioner kan inkuberas med en antikropp mot ett visst enzym, t.ex. kanin anti-DBH, och sedan inkuberas med en andra antikropp kopplad till en markör, t.ex. fluorescein eller pepparrotsperoxidas. Dessa markörer kan lätt visualiseras och undersökas med ett mikroskop. Med hjälp av denna teknik kan de PNMT-innehållande neuronerna som syntetiserar adrenalin särskiljas från de noradrenerga neuronerna som saknar PNMT; på samma sätt kan de noradrenerga neuronerna som innehåller DBH särskiljas från de DA-innehållande neuronerna som inte har detta enzym. Kloning av de gener som kodar för katekolaminerga biosyntetiska enzymer gör det möjligt att använda in situ-hybridisering för att lokalisera mRNA inom särskilda neuroner.
För det sista har man experimentellt utnyttjat den mycket selektiva upptagningsprocessen för katekolaminer. Efter inkubation med radioaktivt NE kan således noradrenerga axoner påvisas på ultrastrukturell nivå med autoradiografiska tekniker. Alternativt kan katekolaminhaltiga terminaler urskiljas efter administrering av kongeneranten 5-hydroxydopamin, som tas upp aktivt och lagras i vesiklarna, genom förekomsten av täta utfällningar av 5-hydroxydopamin i deras vesiklar. Antikroppar mot transportörer har också använts i immunocytokemi och deras mRNA har kartlagts genom in situ-hybridisering. Dessa studier bekräftar i allmänhet resultaten från tidigare studier.