Localizado logo abaixo do cérebro, o sistema límbico é uma série de estruturas no cérebro que executam várias tarefas relacionadas à memória e à emoção. A ligação entre o sistema límbico e a emoção é tão bem formada que alguns pesquisadores se referem ao sistema como “o cérebro emocional”. Do ponto de vista evolutivo, esse sistema é bastante antigo e está presente até no cérebro de mamíferos inferiores, razão pela qual também é conhecido como cérebro paleomammaliano.
Várias estruturas estão presentes neste sistema, incluindo a amígdala, o hipocampo, o hipotálamo, o fórnice e o septo. O lobo límbico próximo também é um componente essencial que liga o sistema límbico e a emoção. Algumas das outras estruturas mencionadas aqui também desempenham papéis na regulação emocional.
Nenhuma estrutura única é um fator causal completo, um para um, entre o sistema límbico e a emoção. Essas estruturas ajudam a regular certos estados emocionais, mas não causam completamente uma emoção. Estruturas específicas, no entanto, ajudam a regular certos conjuntos de comportamento emocional.
A amígdala é uma estrutura essencial para ajudar a formar memórias emocionais. A ativação da amígdala a partir de um estímulo ameaçador faz com que essa estrutura trabalhe com o hipocampo para lembrá-lo. Quando o mesmo estímulo é encontrado novamente, essa estrutura causa uma resposta ao medo. Também parece estar envolvido em raiva, afeto e respostas sexuais. Animais sem amígdala não mostram instintos maternais ou sinais de raiva, ou reagem a estímulos ameaçadores ou sexualmente estimulantes.
Certas áreas do tálamo e hipotálamo ajudam a expressar emoção, mas não a geram. Os núcleos talâmicos anteriores parecem influenciar a maneira como os indivíduos reagem aos estímulos emocionais. Nas laterais ou áreas laterais do hipotálamo, há núcleos envolvidos na expressão de prazer e raiva. Desagrado e aversão a estímulos são mediados pelo centro ou área medial.
O córtex também ajuda a unir-se ao sistema límbico e à emoção. Um componente do córtex límbico, o giro cingulado, ajuda a controlar a pressão sanguínea e a frequência cardíaca. Também causa uma reação emocional à dor. Além disso, pode desempenhar um papel na expressão da raiva. Animais selvagens que têm essa área do cérebro removida não mostram agressão.
Os chamados “centros de prazer” na área tegmentar ventral mostram outra conexão entre o sistema límbico e a emoção. A atividade nessas células faz com que elas liberem a dopamina química. A dopamina pode causar sentimentos agradáveis que variam de uma leve sensação gratificante a fortes sentimentos semelhantes à gratificação sexual.