這確實是一個非常好的問題，其中涉及到1)外部刺激在大腦中如何呈現(xiàn)和2)大腦如何學(xué)習(xí)新刺激兩個腦科學(xué)的根本問題。我們設(shè)想一個情形：一個從沒有聞過香蕉（甚至不知道香蕉是什么）的小孩第一次聞到了香蕉的氣味，并且在吃過香蕉后愛上了香蕉的氣味（再次聞到相同的氣味就會心情愉悅）。小孩的大腦是怎樣"感知"香蕉的氣味的？他是如何記住并愛上香蕉的氣味的？
當(dāng)我們聞到香蕉的氣味時，我們聞到的是什么：我們聞到的是香蕉氣味中復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)的組合。一項研究表明，看似“單純”的香蕉氣味是由至少二十余種鹽、酯、酸等基本化學(xué)物質(zhì)組成的復(fù)合氣味(Schubert et al., 2014)。而我們大腦要做的，就是準(zhǔn)備好識別這些基本化學(xué)物質(zhì)的細胞和受體，并且用這些基本元素的排列組合來表示復(fù)合氣味。
（參考：Sciences In the Mural Of Life）
以上圖為例，左側(cè)A-H分別是8中基本化學(xué)物質(zhì)，上方1-14是14中基本嗅覺受體。A氣味激活5號受體，B氣味激活2、6號受體（可以多于一個）。換言之，一個復(fù)雜氣味(=一組基本化學(xué)物質(zhì))就會激活一組嗅覺受體，而大腦通過檢測哪些嗅覺受體被激活了（有必要的話還可以看激活的強弱程度）就可以反推出這個復(fù)雜氣味是什么。不同的排列組合代表不同的氣味。也許你會問，這些最基本化學(xué)物質(zhì)的受體又是從哪來的呢？答案是在我們的基因中，生來就存在。我們的基因中有成百上千個專門來編碼不同的嗅覺受體，這恐怕是在人類上萬年的進化中逐漸學(xué)習(xí)地球的環(huán)境和其化學(xué)物質(zhì)而形成的。美國的Richard Axel和Linda Buck因為發(fā)現(xiàn)并研究嗅覺受體基因而獲得了2004年的諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(Buck & Axel, 1991)。
因此從某種意義上來看，絕對的“新氣味”是不存在的，因為它僅僅是已存在基本化學(xué)物質(zhì)的排列組合。但是這種不同的排列組合對我們大腦來說是“新”的，也就產(chǎn)生了一個大腦中抽象的“新氣味”的概念。
那么，我們是如何記住一種氣味的呢？
靠的是巴普洛夫訓(xùn)練狗時利用的“聯(lián)想記憶”(associative memory)： 回到最初的例子，當(dāng)小孩第一次聞到香蕉氣味的時候，他的大腦也同時接受到了一下刺激：
（形狀、顏色）
（拼寫）
（喜悅）
于是，“香蕉"這個概念包括其形狀、顏色、拼寫、讀音以及其氣味就在大腦中通過同時呈現(xiàn)聯(lián)系到了一起。于是，當(dāng)你看到Banana這詞的時候你能夠自然地想起其形狀；當(dāng)你聽到有人說提到“香蕉”時也甚至可以想象出它的味道。與其氣味一并聯(lián)系到一起的還有小孩吃完香蕉后愉快的心情(香蕉-->喜悅）。所以，當(dāng)他再次聞到香蕉的氣味時，即便沒有真正吃到香蕉，也會感到喜悅（就如同巴普洛夫的狗在訓(xùn)練后一聽到搖鈴鐺就會流口水，即便巴普洛夫并沒有給它食物）。這也就完成了對某種氣味的學(xué)習(xí)和記憶。值得指出，這種對味道的記憶不一定是一次就能完成的，有的也需要反復(fù)訓(xùn)練。
總結(jié)一下：“新氣味”在大腦中通過基本化學(xué)物質(zhì)和其受體的排列組合在大腦中呈現(xiàn)；大腦通過associative learning將新氣味和其它概念聯(lián)系在一起，產(chǎn)生相應(yīng)的行為后果，比如喜悅。
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最后多談一句，關(guān)于嗅覺和味覺。很多動物的視覺很差（比如老鼠），很多低等生物甚至沒有成熟的視覺或聽覺，但是即便最簡單的沒有“神經(jīng)”的單細胞大腸桿菌也能夠感受其周圍的化學(xué)物質(zhì)而做出反應(yīng)——一種簡單的嗅覺或味覺。作為生物進化過程中最為保守的嗅覺、味覺，對于它們的研究相對最為透徹，在生物界中也最為一致。雖然我們對視覺、聽覺在大腦中的編碼還遠不如嗅覺，但是人們也會猜想，也許大自然對生物體的設(shè)計具有一種“哲學(xué)意義”上的統(tǒng)一性——也許我們至少應(yīng)該借鑒嗅覺編碼的知識來理解大腦是如何工作的。
謝邀。
為了回答這個問題，首先我們來界定下對于大腦來說什么叫做“休息”。睡覺時大腦是否在休息？熟練地騎自行車（不需要思考）時大腦是否在休息？冥想是大腦是否在休息？如果以大腦神經(jīng)元的的“活躍性”(activity)來界定的話，在這些情況下大腦都不能算在休息。
以睡眠為例，下圖為人清醒、快速眼動睡眠(REM)和非快速眼動睡眠(NREN)時的腦電波(這里用的是EEG)，顏色越亮可以理解為神經(jīng)元電活動越興奮：
參考: Free ebook sample of "An Introduction to Sleep" by Christine Laymon
可以看出，人在睡眠時（尤其是快速眼動睡眠）大腦并沒有“休息”，而且還很活躍。這也不難理解，我們有時睡覺會“做夢”，夢里逼真的畫面和真是的主觀感受也都來自于神經(jīng)元的興奮活動。騎自行車的情況是：開始學(xué)騎車時需要注意力集中，學(xué)會了以后可以僅憑“下意識”騎車，但是此時大腦中負責(zé)程序性記憶（基地神經(jīng)節(jié)）和運動輸出、平衡的腦區(qū)（例如運動皮層、小腦）還在努力地工作中，否則我們一定會從車上掉下來。冥想時似乎我們“什么都沒有想”，但是功能腦成像顯示至少例如前扣帶回皮層(Anterior cingulate cortex)等腦區(qū)比其它時候更加興奮(參考: Brain activity and meditation)。這樣來看，一個階段性的結(jié)論是，至少從神經(jīng)元興奮性的角度來說，大腦并沒有一個絕對的“休息”時間。
在我看來，和我們通常討論的“休息”最接近的大腦狀態(tài)就是通常說的“下意識”狀態(tài)，也就是不需要主觀意識活動的狀態(tài)，比如之前提到的睡覺和騎自行車，或者發(fā)呆。相反的，也正是當(dāng)我們集中意識和注意力做一件事做久了的時候（比如長時間做一個項目或者看一本書），會覺得有些“疲勞”，或者需要“休息”。這是我們會想辦法輕松一下，做些別的事情，或者干脆閑下來。
人的注意力(Attention)資源確實是有限的，并且需要休息，一個例子是Kaplan在1980年提出的“注意力恢復(fù)理論”：他特別指出，融入自然等休息活動能夠幫助人更好的恢復(fù)集中注意力的能力（參考：Attention restoration theory）。但是這種休息和我們所習(xí)慣的體力上的“休息”有什么異同呢？這個問題似乎還沒有明確的答案，需要進一步的研究。
一個神經(jīng)元就像個小型計算機，整合上游成百上千興奮性或抑制性的輸入，然后將其整合并輸出。
神經(jīng)元怎么接受信號輸入呢？一個神經(jīng)元在其樹突上有成百上千的突觸(Synapse)，每一個突觸接受不同上游神經(jīng)元的輸入，換言之，一個神經(jīng)元接受成百上千上游神經(jīng)元的輸入信號。輸入信號可分為兩類，興奮性或抑制性的，這就好比汽車的油門和剎車。這是因為大腦中的神經(jīng)元大致可以根據(jù)其釋放的神經(jīng)遞質(zhì)分為興奮性神經(jīng)元或抑制性神經(jīng)元兩類，接受興奮性神經(jīng)元輸入信號的突觸是興奮性突觸，其產(chǎn)生的信號是興奮性的；接受抑制性神經(jīng)元的突觸是抑制性突觸，其產(chǎn)生的信號就是一致性的。換言之，每一個突觸釋放興奮性或抑制性神經(jīng)遞質(zhì)基本是固定的，突觸后的受體也是基本固定的，這都取決于上游神經(jīng)元的特性。比如，我們有一個神經(jīng)元X，它接受800個興奮性神經(jīng)元和200個抑制性神經(jīng)元的輸入，那么大致來說它是依賴于800個獨立的興奮性突觸和200個獨立的抑制性突觸來實現(xiàn)的。
(Chen et al., 2015)
神經(jīng)元怎么整合興奮性和抑制性信號呢？還是以汽車為例子，汽車同時裝有油門和剎車，就好像神經(jīng)元同時有興奮性和抑制性輸入一樣。踩5下油門，2下剎車，汽車可能會加速；踩1下油門，4下剎車，汽車就會減速。我們的神經(jīng)元X，如果它同時接收到500個興奮性輸入和10個抑制性輸入，它就會興奮；如果它同時接收到10個興奮性輸入和200個抑制性輸入，它就可能會被抑制。所以，興奮性和抑制性信號是可以互相抵消和疊加的，但是這種抵消的背后是神經(jīng)元“聽取多方意見”之后做出的綜合決策，是一個積極并且重要的神經(jīng)元功能。
從神經(jīng)科學(xué)的角度，抹去記憶不難，抹去特定的某一段記憶非常難。在動物模型中抹去特定記憶是目前熱門的研究方向，在人腦中抹去記憶在短時間內(nèi)幾乎是不可能的。
記憶被抹去的例子很多，比如遺忘癥，或者阿爾茲海默癥，這說明記憶是可以被抹去的。但是，抹去特定記憶的難點在于，我們還不清楚特定的一段記憶儲存在大腦的什么地方（如果都不知道在哪，自然沒辦法抹去）。目前盛行的觀點是，一段特定記憶儲存于大腦中一群特定的神經(jīng)元以及它們之間的連接中，但是這一觀點還有待進一步考證。
在動物模型中人們開始嘗試操縱（包括抹去和人為激活）記憶。2009年，Science上的一篇文章報道，殺死杏仁核中特定的一群神經(jīng)元可以抹去小鼠的一段恐懼記憶（Han et al., 2009）；2012年，Nature報道，激活小鼠海馬的一群特定神經(jīng)元可以人工激活一段恐懼記憶（Liu et al., 2012）；2014年，反復(fù)利用大腦的可塑性(LTP和LTD)，可削減可以把小鼠的一段記先抹去，再激活（Nabavi et al., 2014）。這些研究都在論述，操縱記憶不是不可能。如果感興趣，可以具體了解這幾篇工作。
然而，在人腦中進行以上實驗有兩個短期內(nèi)不可逾越的障礙：1）對記憶神經(jīng)基礎(chǔ)了解的缺乏，雖然上述工作論述了操縱記憶的可能性，這并不代表科學(xué)家們能夠拍著胸脯說類似的實驗在人腦中一定成功；2）醫(yī)學(xué)實驗的安全性，上述實驗不是需要往小鼠腦內(nèi)注射病毒，就是需要在鼠腦內(nèi)安插電極或者光纖，這在普通的醫(yī)學(xué)實驗中暫時還是不可能的。
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