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Das limbische Gehirn besteht aus einem System mehrerer Strukturen, die mit Emotionen und Gedächtnis verbunden sind. Oft als „emotionales Gehirn“ bezeichnet, enthält das limbische System den Thalamus, Hypothalamus, Amygdala und Hippocampus. Jede Struktur des limbischen Gehirnsystems interagiert mit anderen Teilen des Gehirns, um spezifische Funktionen auszuführen.
Als Teil des limbischen Gehirnsystems empfängt der Thalamus sensorische Informationen aus verschiedenen Gehirnregionen wie dem Kleinhirn und den Basalganglien. Neuronen des Thalamus leiten die Informationen dann an die Großhirnrinde weiter. Die fünf Bereiche des Thalamus empfangen spezifische sensorische Informationen. Der lateral genikulierte Körper empfängt visuelle Informationen, der medial genikulierte Körper erhält auditive Informationen. Der ventrale posterolaterale Kern verarbeitet Berührung, Temperatur, Schmerz und Körperpositionsinformationen. Motorische Informationen werden vom ventralen lateralen und ventralen anterioren Körper empfangen. Sensorische Informationen des Trigeminusnervs werden vom ventralen posteromedialen Kern gesammelt.
Der Hypothalamus liegt unter dem Thalamus und hat mehrere Funktionen, darunter die Homöostase – den Prozess der Regulierung einer Umgebung, um einen konstanten und stabilen Zustand aufrechtzuerhalten. Der Hypothalamus reguliert Gefühle wie Durst, sexuelle Befriedigung, Wut, Hunger, Schmerz und Vergnügen. Er ist auch am vegetativen Nervensystem beteiligt, indem er Blutdruck, Puls, Erregung und Atmung nach einer emotionalen Reaktion reguliert. Der Hypothalamus kann die Mengen an Leptin, einem Protein, das freigesetzt wird, wenn eine Person überisst, im Blutstrom ablesen und darauf reagieren, indem er den Appetit der Person verringert. Der Hypothalamus kann Funktionen über seine Verbindung zur Hypophyse kontrollieren und regulieren, die Hormone in den Blutstrom freisetzt.
Die Amygdala ist eine mandelförmige Struktur des limbischen Gehirnsystems und kontrolliert Stimmungen wie Angst, Aggression und Wut. Als Zentrum zur Erkennung von Gefahren produziert die Amygdala Gefühle von Angst und Furcht, wenn sie ausgelöst wird, was für die Selbsterhaltung wichtig ist. Nachdem diese Gefühle entstanden sind, wird der Körper wachsam und bereitet sich auf Flucht oder Kampf vor. Die Zerstörung der Amygdala führt angeblich zu Gleichgültigkeit gegenüber Gefahren, während elektrische Reize gewalttätige Aggression verursachen.
Der Hippocampus ist eine wichtige Struktur des limbischen Gehirnsystems. Er wandelt Kurzzeitgedächtnis in dauerhaftes Langzeitgedächtnis um. Wenn beide Seiten des Hippocampus zerstört werden, vergisst eine Person schnell alles, was sie danach erlebt, aber Erinnerungen, die vor der Schädigung stattfanden, bleiben intakt. Ein funktionierender Hippocampus ermöglicht es einem Tier, eine aktuelle Gefahrensituation mit einer vergangenen Erfahrung zu vergleichen, wodurch es eine Lösung wählt, die das Überleben am besten garantiert.
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