如果您可以暂停时间瞬间，并将自己缩小到足以辨别单个分子的程度，那么当一个脑细胞通过突触（两个神经细胞之间的接触点）与另一个脑细胞交流时，您可能会看到这张图像的最右侧。大脑如何感知、思考、学习和表达情感取决于其所有神经细胞或神经元如何相互交流。因此，许多实验室都在热切地研究突触的功能——以及针对突触的精神药物如何改善患者的生活。
然而，神经科学家们受到突触极其复杂、极其微小且速度极快的限制。由于超过 1400 种分子的协同努力，一个神经元通过喷射化学神经递质与另一个神经元交流，这些神经递质将其信息传递到其伙伴身上一个接受表面的薄间隙中。提供突触处发生情况的完整说明的唯一方法是构建一个尽可能逼真的计算机模型。希望运行逐个分子、逐个分子的模拟将产生新的见解，然后可以进行实验测试。
这张计算机生成的图像是由索尔克生物研究所的汤姆·巴托尔和他的同事们创建的，它是一个开始。它代表了一个三维重建的一小部分，该重建耗时四年，重建了一小块大鼠大脑中的神经组织立方体。除了显示结构外，它还在右侧捕捉到了从一个神经元到另一个神经元的单次传递。化学神经递质（黄色）的单个分子从轴突（灰色）（从信号细胞延伸出来）和接收器上的树突（蓝色）之间的接触点形成的突触中爆发出来。（蓝绿色的结构是非神经元细胞，可辅助神经元发挥正常功能。）
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巴托尔的模拟实现的一个重要观察结果是，大脑该区域体积的五分之一完全是相邻细胞之间的空间——神经递质显然可以通过该空间广泛扩散。这种广泛的扩散与突触仅作为两个神经元之间通信场所的标准图景相矛盾，并可能改变我们对信息如何在大脑中传播的理解。