Un certain nombre de structures sont situées dans le mésencéphale, notamment le tectum, le tegmentum, le pédoncule cérébral, la substantia nigra, le crus cerebri et nerfs crâniens (oculomoteur et trochléaire). le tectum consiste en des renflements arrondis appelés colliculi qui sont impliqués dans les processus de vision et d'audition. le pédoncule cérébral est un faisceau de fibres nerveuses qui relie le cerveau antérieur et le cerveau postérieur. Le pédoncule cérébral comprend le tegementum (forme la base du mésencéphale) et les crus cerebri (voies nerveuses qui relient le cerveau avec le cervelet). le substantia nigra a des connexions nerveuses avec le lobes frontaux et d'autres zones du cerveau impliquées dans la fonction motrice. Les cellules de la substantia nigra produisent également de la dopamine, un messager chimique qui aide à coordonner muscle mouvement.
Neurodégénérescence de cellules nerveuses dans la substantia nigra entraîne une baisse de la production de dopamine. Une perte significative des niveaux de dopamine (60 à 80%) peut entraîner le développement de la maladie de Parkinson. La maladie de Parkinson est un
système nerveux trouble qui entraîne une perte de contrôle moteur et de coordination. Les symptômes comprennent des tremblements, une lenteur des mouvements, une raideur musculaire et des troubles de l'équilibre.