Il pars compacta forma una metà della sostantia nigra, una regione del mesencefalo vicino al tronco encefalico. La funzione principale del pars compacta è la produzione di un neurotrasmettitore chiamato dopamina. La dopamina riguarda la dipendenza, le risposte emotive e il movimento. L’esaurimento della dopamina può portare alla malattia di Parkinson e un eccesso può contribuire all’insorgenza della schizofrenia.
La sostantia nigra è costituita dalla pars compacta superiore – o superiore – e dalla pars reticulata inferiore o inferiore. I dendriti si estendono dall’interno del compacta, che si occupa della produzione, nella reticulata, che si concentra sulla trasmissione. Il pars compacta è strettamente imballato con cellule colorate di nero dalla neuromelanina del pigmento.
Queste cellule pigmentate producono il neurotrasmettitore dopamina. La dopamina aiuta nella trasmissione dei segnali tra i neuroni, promuove la produzione di altri neurotrasmettitori e aiuta a controllare i movimenti e le sensazioni di ricompensa, piacere e dolore. La dopamina nel pars compacta viene trasferita tramite trasporto axoplasmatico ad altre regioni del cervello, in particolare il caudato e il putamen nello striato.
Le cellule contenenti melanina possono degenerare, causando la caduta dei livelli di dopamina al punto da non poter più aiutare a regolare altri neuroni. Non è noto ciò che provoca questa degenerazione, ma il deficit creato può portare all’insorgenza del morbo di Parkinson. Il morbo di Parkinson è una condizione incurabile e debilitante che provoca tremori, muscoli rigidi e la graduale cessazione di altre funzioni di movimento.
Le opzioni terapeutiche per il morbo di Parkinson includono l’uso della miscela farmaceutica di levodopa-carbidopa. La levodopa appartiene a una classe di farmaci chiamati agenti nervosi centrali e può passare attraverso la barriera emato-encefalica e stimolare la produzione di dopamina nel pars compacta. Gli antagonisti della dopamina sono una classe di farmaci che possono imitare le azioni della dopamina sulle regioni dei recettori, permettendo alle loro funzioni di continuare. Nessuna classe di farmaci può curare la malattia. Il meglio che il trattamento del Parkinson può fornire è il rallentamento dei sintomi in arrivo.
Si ritiene che un eccesso di dopamina possa portare alla schizofrenia. Tale proposta ha incontrato alcune controversie in campo medico a causa di dati di ricerca insufficienti. I pazienti che hanno la schizofrenia, tuttavia, mostrano differenze fisiologiche nella sostanza nera che suggerisce una correlazione tra la perdita di dopamina e la malattia. Le modifiche includono la regione pars compta che mostra una riduzione delle dimensioni nei terminali di trasmissione. Gli antipsicotici di prima generazione usati per trattare i sintomi della schizofrenia appartenevano alla classe degli antagonisti della dopamina.