Pars compacta formează jumătate din substanța neagră, o regiune a mezencefalului în apropierea trunchiului cerebral. Funcția principală a pars compacta este producerea unui neurotransmițător numit dopamină. Dopamina se referă la dependență, răspunsuri emoționale și mișcare. O depleție de dopamină poate duce la boala Parkinson, iar un exces ar putea contribui la apariția schizofreniei.
Substanța neagră este formată din pars compacta superioară – sau superioară și pars reticulata inferioară – sau inferioară. Dendritele se extind din interiorul compactei, care se ocupă de producție, în reticulata, care se concentrează pe transmitere. Pars compacta este strâns împachetat cu celule colorate în negru din pigmentul neuromelanin.
Aceste celule pigmentate produc neurotransmițătorul dopamină. Dopamina ajută la transmiterea semnalelor între neuroni, promovează producerea altor neurotransmițători și ajută la controlul mișcării și sentimentelor de recompensă, plăcere și durere. Dopamina din pars compacta este transferată prin transport axoplasmatic în alte regiuni ale creierului, în special caudat și putamen din striat.
Celulele care conțin melanină pot degenera, determinând scăderea nivelului de dopamină până la un punct în care nu mai pot ajuta la reglarea altor neuroni. Nu se știe ce cauzează această degenerare, dar deficitul creat poate duce la apariția bolii Parkinson. Boala Parkinson este o afecțiune incurabilă, debilitantă, care provoacă tremurături, mușchi rigidi și încetarea treptată a altor funcții de mișcare.
Opțiunile de tratament pentru boala Parkinson includ utilizarea amestecului farmaceutic de levodopa-carbidopa. Levodopa face parte dintr-o clasă de medicamente numite agenți nervoși centrali și poate trece prin bariera hemato-encefalică și poate stimula producția de dopamină în pars compacta. Antagoniştii dopaminei sunt o clasă de medicamente care pot imita acţiunile dopaminei asupra regiunilor receptorilor, permiţând funcţiilor acestora să continue. Niciuna dintre clasele de medicamente nu poate vindeca boala. Cel mai bun tratament pe care îl poate oferi tratamentul Parkinson este încetinirea simptomelor care apar.
Se crede că un exces de dopamină poate duce la schizofrenie. Această propunere a făcut obiectul unor controverse în domeniul medical din cauza datelor insuficiente de cercetare. Pacienții care suferă de schizofrenie, totuși, prezintă diferențe fiziologice la nivelul substanței negre care sugerează o corelație între pierderea de dopamină și boală. Modificările includ regiunea pars compta care arată o scădere a dimensiunii terminalelor de transmisie. Antipsihoticele de prima generație utilizate pentru a trata simptomele schizofreniei aparțineau clasei de antagoniști ai dopaminei.