V mesencephalonu je umístěno mnoho struktur, včetně tectum, tegmentum, mozkového stopce, substantia nigra, crus cerebri a lebeční nervy (oculomotor a trochlear). tektum sestává ze zaoblených boulí nazývaných colliculi, které se podílejí na procesech vidění a sluchu. mozkový stopka je svazek nervových vláken, které spojují přední mozek a zadní mozek. Mozkový peduncle zahrnuje tegementum (tvoří základ midbrain) a crus cerebri (nervové ústrojí, které spojují mozek s mozeček). substantia nigra má nervové spojení s čelní laloky a dalších oblastech mozku zapojených do motorické funkce. Buňky v substantia nigra také produkují dopamin, chemický posel, který pomáhá koordinovat sval hnutí.
Neurodegenerace nervové buňky v substantia nigra vede k poklesu produkce dopaminu. Významná ztráta hladin dopaminu (60-80%) může vést k rozvoji Parkinsonovy choroby. Parkinsonova choroba je nervový systém porucha, která má za následek ztrátu motorické kontroly a koordinace. Mezi příznaky patří třes, zpomalení pohybu, ztuhlost svalů a potíže s rovnováhou.