O sistema límbico, nomeado após a palavra latina limbus para edge, é a parte mais interna do cérebro, envolvida nos ventrículos centrais. É preenchido com líquido cefalorraquidiano e vários aglomerados de substância branca, que não desempenham muito papel na cognição.
Esse sistema é chamado de “sistema antigo de mamíferos” ou “cérebro de mamíferos”, no popular modelo de cérebro trino, que divide o cérebro em três partes, dependendo de sua localização e funções. As outras partes são o cérebro reptiliano ou o tronco encefálico e o córtex cerebral ou o neocórtex. Eles são responsáveis pelo comportamento “inferior” e “superior”, respectivamente.
Não existe uma lista universalmente acordada de estruturas que compõem o sistema límbico. As regiões do cérebro são: o córtex límbico (composto por giro cingulado e giro para-hipocampal), formação hipocampal (composta pelo giro dentado, hipocampo e complexo subicular), amígdala, área septal e hipotálamo. Estes são geralmente responsáveis por controlar a emoção. Além disso, o giro fornicado, o corpo mamilar, o epitálamo, o núcleo accumbens (o famoso “centro de prazer” do cérebro), o córtex cingulado anterior e o tálamo são encontrados no sistema límbico. Cada um desempenha um papel importante em fazer as coisas funcionarem sem problemas no cérebro. Estruturas análogas podem ser encontradas em quase todos os mamíferos, como cães, gatos e ratos, embora não em répteis, que possuem apenas um tronco cerebral.
O sistema límbico é o lar de emoções, motivação, regulação de memórias, interface entre estados emocionais e memórias de estímulos físicos, reguladores autonômicos fisiológicos, hormônios, respostas de “luta ou fuga”, excitação sexual, ritmos circadianos e alguns sistemas de decisão . É o que é “enganado” quando as pessoas se viciam em drogas pesadas. Como o vício ocorre na parte “inferior”, “pré-consciente” do cérebro, não podemos racionalmente considerar seus efeitos e, portanto, a recuperação e a recaída podem ser difíceis. Os ratos que recebem interruptores conectados a eletrodos que estimulam eletricamente seus núcleos accumbens continuarão pressionando o interruptor, excluindo todo o resto, inclusive comida ou sexo.
No topo do sistema límbico está o córtex cerebral, o “cérebro pensante”. O tálamo atua como uma ligação entre os dois. O córtex evoluiu dependente do sistema límbico, que estava presente antes dele. Todas as adaptações benéficas no neocórtex tinham que “ser boas” e interoperar eficientemente para justificar sua própria retenção, melhorando a aptidão geral do organismo. A glândula pineal, uma parte famosa do sistema límbico localizado no epitálamo, é um exemplo raro de um órgão cerebral vestigal, que era muito maior e diferenciado em uma parte anterior de nossa história evolutiva.