Le colliculus supérieur est un ensemble de deux bosses sur la face dorsale du mésencéphale. Une région plus vaste, le tectum optique, est formée par cette structure et le colliculus inférieur. Parfois, le colliculus supérieur est simplement appelé tectum. Contrairement au colliculus inférieur, impliqué dans l’audition, le tectum joue un rôle dans le traitement de la vision.
Cette structure est impliquée dans les réflexes visuels. Le cortex visuel et la rétine de l’œil lui-même projettent des informations vers les couches externes du tectum. Les couches intermédiaires reçoivent également des entrées sensorielles des neurones visuels et auditifs, ainsi que des entrées des centres moteurs. Les couches les plus profondes reçoivent principalement des entrées motrices et peuvent même diriger le mouvement des yeux et d’autres actions motrices. Cette grande variété de types d’entrées aide cette structure à déplacer la tête et les yeux vers des stimuli sensoriels.
Dans chaque couche, les neurones du colliculus supérieur sont disposés sur une carte. Cette carte de représentation est alignée avec les cellules rétiniennes. Fonctionnellement, cela permet l’activation de différentes cellules rétiniennes, déclenchant une réponse correspondante sur la carte. Le tectum peut alors orienter les yeux et la tête dans la même direction que les stimuli sont apparus.
Pour accomplir les mouvements d’orientation, le colliculus supérieur envoie des connexions de ses couches les plus profondes au tractus rachidien cervical. Ces projections s’étendent jusqu’à la moelle cervicale, en passant par le tronc cérébral. Les signaux envoyés par cette voie aident le corps à orienter le cou et la tête dans la direction des stimuli. Ce ne sont pas seulement les stimuli visuels qui provoqueront ce réflexe d’orientation. Des stimuli auditifs et somatosensoriels, ou tactiles, activeront également cette voie.
Les neurones intermédiaires et profonds envoient également des projections motrices directement aux yeux. Les signaux visuels du côté droit des rétines traversent l’hémisphère gauche du cerveau. Il existe un croisement similaire avec le contrôle du mouvement des yeux par le colliculus supérieur. Les cellules du tectum gauche orienteront le mouvement des yeux vers la droite.
Les mouvements de la tête et l’orientation des yeux sont les principales réactions que cette structure contrôle chez les êtres humains, ainsi que certains mouvements des bras. D’autres animaux ont leurs propres comportements réflexes uniques qui sont également contrôlés par le tectum. Les grenouilles utilisent cette structure pour diriger rapidement leurs coups de langue pour attraper leurs proies, et les rats peuvent tourner tout leur corps en fonction de l’activité tectale. Les humains ont des zones corticales majeures qui élargissent les centres visuels et moteurs, c’est pourquoi cette structure n’est pas aussi proportionnellement aussi grande que chez d’autres espèces.