Il sistema limbico, che prende il nome dalla parola latina limbus per margine, è la parte più interna del cervello, avvolta attorno ai ventricoli del nucleo. È pieno di liquido cerebrospinale e vari grumi di sostanza bianca, che non ha un ruolo importante nella cognizione.
Questo sistema è chiamato il “vecchio sistema dei mammiferi” o “cervello dei mammiferi”, nel popolare modello di cervello trinitario, che divide il cervello in tre parti a seconda della loro posizione e funzioni. Le altre parti sono il cervello rettile o il tronco encefalico e la corteccia cerebrale o la neocorteccia. Questi sono responsabili rispettivamente del comportamento “inferiore” e “superiore”.
Non esiste un elenco universalmente concordato di strutture che compongono il sistema limbico. Le regioni del cervello sono: la corteccia limbica (composta da giro cingolato e gyrsu parahippocampale), formazione ippocampale (composta da giro dentato, ippocampo e complesso subiculare), amigdala, area settale e ipotalamo. Questi sono generalmente responsabili del controllo delle emozioni. Inoltre, nel sistema limbico si trovano gyrus fornicato, corpo mammario, epithalamus, nucleus accumbens (il famoso “centro del piacere” del cervello), corteccia cingolata anteriore e talamo. Ognuno svolge un ruolo importante nel far funzionare le cose senza problemi nel cervello. Strutture analoghe possono essere trovate in quasi tutti i mammiferi come cani, gatti e topi, anche se non nei rettili, che possiedono solo un tronco cerebrale.
Il sistema limbico è la casa di emozioni, motivazione, regolazione dei ricordi, interfaccia tra stati emotivi e ricordi di stimoli fisici, regolatori fisiologici autonomi, ormoni, risposte di “lotta o fuga”, eccitazione sessuale, ritmi circadiani e alcuni sistemi decisionali . È ciò che viene “ingannato” quando le persone diventano dipendenti dalle droghe pesanti. Poiché la dipendenza si verifica nella parte “inferiore” del cervello “preconscio”, non possiamo considerare razionalmente i suoi effetti, e quindi evitare il recupero e l’evitare le ricadute può essere difficile. I ratti dotati di interruttori collegati ad elettrodi che stimolano elettricamente il loro nucleo accumbens continueranno a premere l’interruttore ad esclusione di tutto il resto, compresi cibo o sesso.
In cima al sistema limbico c’è la corteccia cerebrale, il “cervello pensante”. Il talamo funge da collegamento tra i due. La corteccia si è evoluta in base al sistema limbico, che era presente prima di esso. Ogni adattamento benefico nella neocorteccia doveva “giocare bene” e interagire in modo efficiente per giustificare la propria ritenzione attraverso il miglioramento della forma fisica complessiva dell’organismo. La ghiandola pineale, una parte famosa del sistema limbico situato nell’epitalamo, è un raro esempio di organo cerebrale vestigale, che era molto più grande e differenziato in una parte precedente della nostra storia evolutiva.