Es gibt vier große zusammenhängende Strukturen im Mittelteil des menschlichen Gehirns, die hauptsächlich für die visuellen und auditiven Sinne reserviert sind. Die oberen beiden Lappen, Colliculus superior genannt, sind mit den beiden Augen verbunden. Die unteren beiden, Colliculus inferior genannt, sind für die Verarbeitung der Signale des linken und rechten Ohrs verantwortlich. Diese beiden wichtigen menschlichen Sinne werden genau durch diese einfache, gespaltene Anatomie des Gehirns ermöglicht.
Die Cochleas des Innenohrs sind die schneckenförmigen Endstücke des menschlichen Gehörs. Seine gewellte, sich verjüngende und flüssigkeitsgefüllte Kammer ist mit Zilien ausgekleidet – Haarzellen, die als Reaktion auf bestimmte Frequenzen vibrieren und eine Nervenzelle zum elektrischen Pulsieren anregen. Alle Nervenzellen, die von einer Cochlea ausgehen, bündeln sich zum Hörnerv. Mehrere andere Hauptnerven konvergieren mit den Hörnerven und bilden ein Nervenbündel namens lateraler Lemniscus, das zum Gehirn führt.
Der Eintrittspunkt des seitlichen Lemniscus ist das Mittelhirn, direkt über und vor der Medulla oder dem Hirnstamm und unter und hinter den Großhirnlappen des Vorderhirns. Neben der grundlegenden Neuroanatomie des menschlichen Gehirns, die aus der linken und rechten Hälfte besteht, ist der hintere Bereich des Mittelhirns in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt. Die daraus resultierenden vier etwa runden Lappen werden als Corpora quadrigemina bezeichnet. Die größeren oberen Hälften sind die Colliculi superior und das leicht konkave untere Paar sind die Colliculi inferior.
Der Colliculus inferior ist in drei Teile gegliedert. Es gibt einen kompakten zentralen Kern oder Gangliencluster aus multipolaren Neuronen. Es ist von äußeren dorsalen und lateralen Kortexen umgeben, die ein dichtes Netz bimodaler Nervenzellen sind, die aus dem seitlichen Lemniscus stammen.
Der Lemniscus lateralis tritt an der Basis des Colliculus inferior in das Gehirn ein. Einige der einzelnen Nerven des seitlichen Lemniscus verlaufen durch und weiter zum Thalamus und Kortex des Schläfenlappens, wo Signale von mehreren sensorischen und kognitiven Quellen integriert werden können. Einige Nerven enden im zentralen Kern. Die meisten Nerven kreuzen sich und enden am Colliculus inferior der gegenüberliegenden Seite.
Fast alle akustischen Signalwege des Menschen verlaufen zum Colliculus inferior. Es empfängt auch neuronale Signale vom Colliculus superior, somatosensorische Nervenfasern aus dem Hirnstamm und höhere Funktionen aus der Hörrinde des Vorderhirns. Obwohl diese Verbindungen meist bimodal sind, projiziert der Großteil der Ausgangssignale der beiden Colliculi inferior zum medialen Kniehöcker des Gehirns, dessen Funktion einer Schalttafel für weitere kognitive Analysen ähnelt. Die Aufgabe des Colliculus inferior ist die grundlegendste, wie die Tonhöhenunterscheidung, die Erkennung der Rampenfrequenz und der Schreckreflex.
Die meisten Signale, die vom rechten Ohr gesendet werden, gehen zum linken Colliculus inferior des menschlichen Gehirns über und umgekehrt zum linken Ohr. Diese binaurale Parallelverarbeitung der mechanischen Energie von Druckluftwellen, auch Schall genannt, ist für die menschliche Wahrnehmung essentiell. Ähnlich wie bei der Radartriangulation vergleicht ein Colliculus ein gegebenes Signal mit seinem Gegenstück im Colliculus der gegenüberliegenden Seite auf variable Unterschiede wie Zeitverzögerung und Dopplerverschiebung, um die Schallquelle im dreidimensionalen Raum zu lokalisieren. Das binokulare Sehen des Menschen, das von den beiden Colliculi superiores verarbeitet wird, wird durch das gleiche Grundprinzip ermöglicht.