Vidējās smadzenes, kas pazīstamas arī kā mezencefalons, aktivizējas, reaģējot uz specifiskiem stimuliem. Tas reaģē gan uz signāliem no ķermeņa iekšienes, gan uz ārējiem notikumiem. Pētījumos par vidussmadzeņu aktivizēšanu tiek apskatīts, kuras smadzeņu apgabalus reaģē uz dotajiem stimuliem un kā tie spēlē lomu mācībās un citās aktivitātēs, kurām nepieciešama sarežģītāka smadzeņu darbība. Cilvēki, kuriem ir īpaša interese par šo tēmu, var pieteikties dalībai smadzeņu pētījumos, kur pētnieki skenē savu subjektu smadzenes, kamēr viņi tiek pakļauti dažādiem stimuliem.
Šī smadzeņu daļa ir daļa no smadzeņu stumbra, kas atrodas starp šo struktūru un augstāka līmeņa garozām, kas ir atbildīgas par kritisko domāšanu, valodu un citām sarežģītām darbībām. Signāli no augstākajām un zemākajām smadzenēm iziet cauri vidussmadzenēm, aktivizējot tās, pārvietojoties, lai neironi varētu noteikt, kur novirzīt informāciju. Vidussmadzeņu aktivizēšana var arī tieši kontrolēt dažus procesus, piemēram, acu kustības un fizioloģiskos procesus, kas saistīti ar uzbudinājumu.
Kad stimuli rodas ķermeņa iekšienē, neirotransmiteru kaskāde nosūta signālu caur smadzeņu stumbru uz vidussmadzenēm, kur tā izlemj, ko darīt ar informāciju. Tas var nodot to citai smadzeņu zonai vai veikt darbības, lai tieši regulētu tādu procesu kā iekšējā temperatūras kontrole. Vidussmadzenes aktivizējas arī, reaģējot uz ārējiem stimuliem, piemēram, skatiem un skaņām, apstrādājot informāciju un savienojot to ar atbilstošu vietu citur smadzenēs.
Šai struktūrai ir nozīme asociatīvajā mācībā, un pētījumi liecina, ka subjekti spēcīgāk reaģē uz noteikta veida stimuliem nekā uz citiem, izrādot selektīvu vidussmadzeņu aktivāciju. Tas var atspoguļot cilvēces vēsturi, kas būtu īpaši jāpielāgo stimuliem, kas varētu būt bīstami. Spēja apstrādāt informāciju un ātri reaģēt uz to, piemēram, plēsoņa tuvošanos, būtu ļāvusi agrīniem cilvēkiem izdzīvot, nododot savus gēnus nākamajai paaudzei.
Šķiet, ka dažas garīgās slimības, īpaši šizofrēnija, traucē vidussmadzeņu aktivāciju. Tam var būt nozīme halucināciju, maldu un citu parādību attīstībā, ar ko saskaras cilvēki ar garīgām slimībām. Zāļu nodrošināšana šādiem pacientiem var palīdzēt normalizēt viņu neirotransmiterus, lai nomāktu šādu pieredzi, kontrolējot ceļus, kas saistīti ar vidussmadzeņu aktivāciju un citiem neiroloģiskiem procesiem. Psihiatrisko pacientu medikamentu panākumi atšķiras, jo katras smadzenes ir nedaudz atšķirīgas, un rezultātā zāles var ietekmēt pacientus dažādos veidos.