Det finns många funktioner i mellanhjärnan, inklusive kroppstemperaturreglering, motorisk kontroll och sömncykler. Dessutom påverkar mellanhjärnan hörsel, syn och upphetsning. Denna vitala region är ansvarig för att kontrollera alla svar relaterade till sensorisk information och reglera kroppens handlingar på dessa svar. Till exempel, om handen upplever en skarp smärta, säger mellanhjärnan till hjärnan att handen måste dra sig tillbaka.
Mellanhjärnan är en del av det centrala nervsystemet. Det är beläget nära mitten av hjärnan, under hjärnbarken och ovanpå bakhjärnan. Denna region förenar ryggmärgen och hjärnan och kallas vanligtvis för en del av hjärnstammen, främst på grund av dess placering.
Funktioner i mellanhjärnan uppnås genom hjärnbarken, cerebellum och substantia nigra. Indata samlas in från omgivningen och skickas till hjärnbarken. Den substantia nigra använder input som skickas från hjärnbarken för att reglera frivilliga rörelser och humör. En väg, som kallas rubrospinalkanalen, går från lillhjärnan till hjärnans bottenmotoriska centra och skickar input som en väg för frivilliga rörelsesignaler.
På grund av mellanhjärnans funktioner klassificeras den som den mest avancerade av hjärnans regioner. Själva mellanhjärnan, även känd som mesencephalon, är indelad i undersektioner. Bildar ett dorsalt täcke av mellanhjärnan, tektum reglerar auditiva och visuella stimuli och svar. En bottensektion, kallad tegmentum, hanterar motorisk kontroll, medvetenhet och autonoma svar. En annan sektion, också en del av basalganglierna, är substantia nigra som kontrollerar och reglerar dopaminproduktionen och in- och utmatningen av basalganglierna.
Det finns fyra divisioner av tectum, känd som corpora quadrigemina. Dessa indelningar kallas colliculi och är huvudsektionerna som styr sensorisk information. Två inferior colliculi hanterar den auditiva informationen och ligger under de superior colliculi. De två överlägsna colliculi hanterar den visuella informationen och kan hittas under thalamus. Tillsammans ger dessa fyra divisioner kollektiva funktioner i mellanhjärnan.
Tegmentumet sträcker sig från hjärnakvedukten till substantia nigra och innehåller en avgörande del som kallas den röda kärnan. Denna specifika del reglerar koordinationen av rörelser, både enkla och komplexa. Den oculomotoriska nerven som finns i detta område är ansvarig för ögonrörelser och sammandragning av pupillerna.