No cérebro, o sistema límbico consiste em várias estruturas que ajudam a regular a memória e a emoção. Um componente desse sistema, conhecido como núcleo septal ou área septal, está envolvido na inibição do medo e na expressão de respostas prazerosas. Essa estrutura recebe entrada e envia saída para muitas partes do cérebro, incluindo outras estruturas do sistema límbico e o tálamo, que direciona os estímulos recebidos da maioria dos sistemas sensoriais.
Perto do centro do cérebro, logo abaixo do corpo caloso, encontra-se o núcleo septal, localizado próximo a muitas das estruturas com as quais ele interage. Este é um feixe de nervos conectando os hemisférios do cérebro. De uma perspectiva evolutiva, essa área parece ter sido um ramo do hipocampo, uma estrutura do sistema límbico envolvida na memória. Conseqüentemente, existem fortes conexões entre essas duas regiões.
As projeções nervosas mediam as conexões do hipocampo com o tronco cerebral e o hipotálamo, ambos envolvidos em processos automáticos. As porções medial e lateral da área septal parecem regular a interação dessas três áreas. Funcionalmente, isso permite que esses núcleos regulem a formação e recuperação da memória do hipocampo em resposta à excitação, que é mediada pelo hipotálamo e tronco cerebral.
Uma região do cérebro envolvida na expressão do medo e de outras emoções chamadas amígdala também é regulada pelos núcleos septais. Como suas conexões com o hipocampo, esses núcleos regulam a interação com o hipotálamo. A excitação e a ativação da amígdala podem resultar em comportamento sexual e contato físico. Sinais inibitórios enviados pela área septal modulam essa resposta e promovem um contato mais discriminatório. Alguns pesquisadores acreditam que essa inibição contribui para formar laços emocionais mais próximos e duradouros.
Partes do núcleo septal servem como centro de recompensa, o que significa que gera respostas agradáveis a certos estímulos. Essas respostas ajudam a criar um senso de recompensa por certos comportamentos. Estudos em animais mostraram que, quando são implantados dispositivos que permitem que os ratos estimulem essa área diretamente, eles o fazem repetidamente para experimentar a sensação agradável.
Certos transtornos mentais podem envolver alterações nos núcleos septais. Verificou-se que indivíduos com transtorno bipolar e esquizofrenia apresentam menor densidade celular nessa área quando comparados a indivíduos saudáveis. Também foi encontrada uma correlação em indivíduos com transtorno depressivo maior, em que o período de tempo em que eles tiveram seu distúrbio estava relacionado a ter densidades celulares mais baixas. Essa interação provavelmente se deve à importância da área septal na regulação emocional.