Negli anni '50 Castillo e Katz formularono la teoria secondo la quale i neurotrasmettitori vengono liberati in pacchetti unitari detti quanti, in quegli stessi anni grazie alle prime fotografie scattate al microscopio elettronico fu possibile dimostrare l'esistenza di piccole vescicole a livello delle terminazioni pre-sinaptiche della giunzione neuromuscolare.