Otak tengah, juga dikenal sebagai mesencephalon, aktif sebagai respons terhadap rangsangan tertentu. Ini merespon baik sinyal dari dalam tubuh dan peristiwa eksternal. Penelitian tentang aktivasi otak tengah melihat area otak mana yang merespons rangsangan yang diberikan dan bagaimana ini berperan dalam pembelajaran dan aktivitas lain yang membutuhkan aktivitas otak yang lebih kompleks. Orang dengan minat khusus dalam subjek ini dapat mendaftar untuk berpartisipasi dalam studi otak, di mana peneliti memindai otak subjek mereka saat mereka terpapar berbagai rangsangan.
Bagian otak ini adalah bagian dari batang otak, terletak di antara struktur ini dan korteks tingkat yang lebih tinggi yang bertanggung jawab untuk berpikir kritis, bahasa, dan aktivitas kompleks lainnya. Sinyal dari otak yang lebih tinggi dan lebih rendah melewati otak tengah, mengaktifkannya saat mereka bergerak sehingga neuron dapat menentukan ke mana harus mengarahkan informasi. Aktivasi otak tengah juga dapat secara langsung mengontrol beberapa proses, seperti gerakan mata dan proses fisiologis yang terlibat dalam gairah.
Ketika rangsangan terjadi di dalam tubuh, kaskade neurotransmiter mengirimkan sinyal melalui batang otak ke otak tengah, di mana ia memutuskan apa yang harus dilakukan dengan informasi tersebut. Ini dapat menyebarkannya ke area lain di otak atau mengambil tindakan untuk mengatur proses secara langsung seperti kontrol suhu internal. Otak tengah juga aktif sebagai respons terhadap rangsangan eksternal seperti pemandangan dan suara, memproses informasi dan menggabungkannya ke lokasi yang sesuai di tempat lain di otak.
Struktur ini berperan dalam pembelajaran asosiatif, dan penelitian menunjukkan bahwa subjek merespons lebih kuat terhadap jenis rangsangan tertentu daripada yang lain, menunjukkan aktivasi otak tengah selektif. Ini mungkin mencerminkan sejarah umat manusia, yang perlu disesuaikan secara khusus dengan rangsangan yang mungkin berbahaya. Kemampuan untuk memproses dan merespons informasi dengan cepat seperti predator yang mendekat akan memungkinkan manusia purba untuk bertahan hidup, mewariskan gen mereka ke generasi berikutnya.
Beberapa penyakit mental, terutama skizofrenia, tampaknya mengganggu aktivasi otak tengah. Hal ini dapat berperan dalam perkembangan halusinasi, delusi, dan fenomena lain yang dialami oleh penderita gangguan jiwa. Pemberian obat untuk pasien tersebut dapat membantu menormalkan neurotransmiter mereka untuk menekan pengalaman tersebut dengan mengontrol jalur yang terlibat dalam aktivasi otak tengah dan proses neurologis lainnya. Keberhasilan yang bervariasi dalam pengobatan di antara pasien psikiatri terjadi karena setiap otak sedikit berbeda, dan akibatnya obat dapat mempengaruhi pasien dengan cara yang berbeda.