Верхней (передней) границей среднего мозга на его вентральной поверхности служат зрительные тракты и сосцевидные тела, на задней - передний край моста. На дорсальной поверхности верхняя (передняя) граница среднего мозга соответствует задним краям (поверхностям) таламусов, задняя (нижняя) - уровню выхода корешков блокового нерва (4 пара).
Дорсальная часть, крыша среднего мозга, представляющая собой пластинку четверохолмия, расположена над водопроводом мозга. На препарате головного мозга крышу среднего мозга можно увидеть лишь после удаления полушарий большого мозга. Крыша среднего мозга состоит из четырех возвышений холмиков, имеющих вид полусфер. Поперечная бороздка отделяет верхние холмики от нижних холмиков. От каждого из холмиков в латеральном направлении отходят утолщения в виде валика - ручка холмика. Ручка верхнего холмика, располагается кзади от таламуса и направляется к латеральному коленчатому телу. Ручка нижнего холмика направляется к медиальному коленчатому телу.
У человека верхние холмики крыши среднего мозга (четверохолмия) и латеральные коленчатые тела выполняют функцию подкорковых зрительных центров. На нейроны первичного зрительного центра поступают афферентные импульсы от фоторецепторов. Верхние бугры четверохолмия обеспечивают ориентировочный зрительный рефлекс - поворот головы в сторону зрительного стимула.
Нижние холмики и медиальные коленчатые тела являются подкорковыми слуховыми центрами. Через первичный слуховой центр проходит рефлекторная дуга ориентировочного слухового рефлекса, который проявляется в повороте головы в сторону акустического сигнала.
Четверохолмие организует ориентировочные зрительные и слуховые рефлексы.
У человека четверохолмный рефлекс является сторожевым. В случаях повышенной возбудимости четверохолмий при внезапном звуковом или световом раздражении у человека возникает вздрагивание, иногда вскакивание на ноги, вскрикивание, максимально быстрое удаление от раздражителя, подчас безудержное бегство.