如果您可以暫停時間瞬間，並將自己縮小到足以辨別單個分子的程度，那麼當一個腦細胞透過突觸（兩個神經細胞之間的接觸點）與另一個腦細胞交流時，您可能會看到這張影像的最右側。大腦如何感知、思考、學習和表達情感取決於其所有神經細胞或神經元如何相互交流。因此，許多實驗室都在熱切地研究突觸的功能——以及針對突觸的精神藥物如何改善患者的生活。
然而，神經科學家們受到突觸極其複雜、極其微小且速度極快的限制。由於超過 1400 種分子的協同努力，一個神經元透過噴射化學神經遞質與另一個神經元交流，這些神經遞質將其資訊傳遞到其夥伴身上一個接受表面的薄間隙中。提供突觸處發生情況的完整說明的唯一方法是構建一個儘可能逼真的計算機模型。希望執行逐個分子、逐個分子的模擬將產生新的見解，然後可以進行實驗測試。
這張計算機生成的影像是由索爾克生物研究所的湯姆·巴托爾和他的同事們建立的，它是一個開始。它代表了一個三維重建的一小部分，該重建耗時四年，重建了一小塊大鼠大腦中的神經組織立方體。除了顯示結構外，它還在右側捕捉到了從一個神經元到另一個神經元的單次傳遞。化學神經遞質（黃色）的單個分子從軸突（灰色）（從訊號細胞延伸出來）和接收器上的樹突（藍色）之間的接觸點形成的突觸中爆發出來。（藍綠色的結構是非神經元細胞，可輔助神經元發揮正常功能。）
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巴托爾的模擬實現的一個重要觀察結果是，大腦該區域體積的五分之一完全是相鄰細胞之間的空間——神經遞質顯然可以透過該空間廣泛擴散。這種廣泛的擴散與突觸僅作為兩個神經元之間通訊場所的標準圖景相矛盾，並可能改變我們對資訊如何在大腦中傳播的理解。