As diferentes áreas do mesencéfalo humano são geralmente responsáveis por reações inconscientes a estímulos externos. Os sinais neurais originários de muitos dos sentidos humanos, incluindo visão, audição e toque, são processados aqui. O controle motor – os muitos músculos necessários para criar qualquer movimento corporal – é coordenado aqui. Os atletas semiconscientes podem experimentar, incluindo um aumento imediato do estado de alerta e uma resposta física precisa, provêm de muitas partes do mesencéfalo que funcionam em sincronicidade eficiente.
Anatomicamente e funcionalmente, o cérebro humano é seccionado no cérebro anterior, no cérebro posterior e no mesencéfalo. A última área fica perto do centro do cérebro e quase sempre não é visível, exceto pela visão de baixo. Medicamente, é referido como mesencéfalo. Geralmente, é considerado um aumento e extensão do tronco cerebral, responsável por funções autonômicas mais básicas, como batimentos cardíacos, respiração e crescimento. Após a decisão de dormir, regula a linha tênue entre repouso e excitação necessária para a sobrevivência e o crescimento.
O mesencéfalo é a área mais avançada do cérebro. Enquanto os seres humanos têm cérebro anterior e cérebro posterior extremamente grandes, todos os animais vertebrados com sistema nervoso central possuem essa estrutura cerebral básica. Além disso, sua arquitetura geral, sua organização de partes, é a mesma, mesmo em animais paleontológicos fossilizados.
Uma das partes mais proeminentes dessa área do cérebro dos vertebrados é o tectum, ou corpora quadrigemina, nomeado por sua estrutura em quadrante. Cada um dos quatro lóbulos é chamado de colículo. Os principais feixes de nervos ópticos de cada olho se cruzam para lados opostos do teto. Foi provado clinicamente que os colículos superiores, ou superiores, são responsáveis pelos movimentos oculares sacádicos, pela rápida e minúscula vibração dos músculos oculares que permite a percepção de linhas e formas. O par de colículos inferior ou inferior recebe sinais neurais desencadeados pela energia da luz, ondas sonoras e gravidade registradas pelos ouvidos e recebidas por seus respectivos nervos trocleares.
Os pedúnculos cerebrais, grandes feixes de nervos em ambos os lados da medula espinhal, representam outra área significativa do cérebro. Eles carregam não apenas nervos eferentes instrutivos, como o neurônio oculomotor, responsável por dilatar e contrair as pupilas dos olhos, mas também nervos aferentes dos outros órgãos dos sentidos do corpo. Um dos sinais neurais mais importantes é a sensação de calor, registrada em grande parte por nervos sensíveis à temperatura na pele. O mesencéfalo é responsável por processar esses dados ambientais críticos e emitir medidas corretivas, como tremores musculares.
Grande parte da tentativa do cérebro de corrigir a resposta do corpo a estímulos externos é química, não o interruptor ligado ou desligado dos sinais elétricos. O hipotálamo e outras glândulas do cérebro secretam seus produtos químicos catalíticos na substância negra, um tecido enegrecido no centro dos pedúnculos cerebrais. Um desses hormônios é a dopamina, conhecida por influenciar vícios, bem como naturezas humanas igualmente básicas da civilização, como auto-motivação e habituação social.