Situé juste sous le cerveau, le système limbique est une série de structures dans le cerveau qui effectuent plusieurs tâches liées à la mémoire et aux émotions. Le lien entre le système limbique et l’émotion est si bien formé que certains chercheurs appellent le système « le cerveau émotionnel ». D’un point de vue évolutif, ce système est assez ancien, et est présent même dans le cerveau des mammifères inférieurs, c’est pourquoi il est également connu sous le nom de cerveau paléomammalien.
Plusieurs structures sont présentes dans ce système, notamment l’amygdale, l’hippocampe, l’hypothalamus, le fornix et le septum. Le lobe limbique voisin est également un élément essentiel reliant le système limbique et l’émotion. Certaines des autres structures mentionnées ici jouent également un rôle dans la régulation émotionnelle.
Aucune structure unique n’est un facteur causal complet entre le système limbique et l’émotion. Ces structures aident à réguler certains états émotionnels, mais elles ne provoquent pas complètement une émotion. Des structures spécifiques aident cependant à réguler certains ensembles de comportements émotionnels.
L’amygdale est une structure essentielle pour aider les souvenirs émotionnels à se former. L’activation de l’amygdale à partir d’un stimulus menaçant fait que cette structure travaille avec l’hippocampe afin de s’en souvenir. Lorsque le même stimulus est rencontré à nouveau, cette structure provoque une réaction de peur. Il semble également être impliqué dans la colère, l’affection et les réponses sexuelles. Les animaux sans amygdale ne montreront pas d’instinct maternel ou de signes de rage, ni ne réagiront à des stimuli menaçants ou sexuellement excitants.
Certaines zones du thalamus et de l’hypothalamus aident à exprimer l’émotion, mais ne la génèrent pas. Les noyaux thalamiques antérieurs semblent influencer la façon dont les individus réagissent aux stimuli émotionnels. Sur les côtés, ou zones latérales, de l’hypothalamus, se trouvent des noyaux impliqués dans l’expression du plaisir et de la colère. Le mécontentement et l’aversion aux stimuli sont médiés par le centre ou la zone médiale.
Le cortex aide également à rejoindre le système limbique et l’émotion. L’un des composants du cortex limbique, le gyrus cingulaire, aide à contrôler la pression artérielle et la fréquence cardiaque. Il provoque également une réaction émotionnelle à la douleur. De plus, il peut jouer un rôle dans l’expression de la rage. Les animaux sauvages dont cette zone du cerveau a été retirée ne montrent pas d’agressivité.
Les soi-disant « centres de plaisir » dans l’aire tegmentale ventrale montrent une autre connexion entre le système limbique et l’émotion. L’activité dans ces cellules les amène à libérer la dopamine chimique. La dopamine peut provoquer des sensations agréables qui vont d’une légère sensation de récompense à des sensations fortes ressemblant à une gratification sexuelle.