Limbic System

大脳辺縁系は、情動、エピソード記憶、および自律神経系のストレス応答を調節する皮質・皮質下構造の相互連絡ネットワークである。海馬（内側側頭葉）は長期増強を通じて新たな陳述記憶を符号化し、空間ナビゲーションを支える場所細胞とグリッド細胞を有する。海馬のすぐ前方に位置する扁桃体は情動的顕著性、特に脅威の評価を担っており、扁桃体基底外側核のニューロンは恐怖刺激に対して12 ms以内に反応し、意識的な処理が追いつく速さを上回る。視床下部はCRHを分泌することで視床下部-下垂体-副腎（HPA）ストレス軸を調節し、下垂体からのACTH分泌、さらには副腎皮質からのコルチゾール分泌を促す。前帯状皮質は葛藤とエラーを監視し、痛みに情動的な価値づけを行い、扁桃体に対してトップダウンの調節を及ぼす。

Papez回路（1937年にJames Papezが記述）は、海馬から脳弓を経て乳頭体へ、続いて視床前核と帯状皮質を経て内嗅皮質・海馬へと戻る反回ループを形成する。この再帰的ループは現在、情動的文脈をエピソード記憶に結びつけるものと理解されており、情動的に強烈な出来事がより鮮明に記憶される現象（符号化時の扁桃体を介したノルエピネフリンによる固定強化）を説明する。扁桃体と前頭前皮質の相互調節は臨床的に特に重要であり、前頭前皮質は通常、扁桃体の過活動を抑制するが、慢性ストレス、睡眠不足、および心的外傷後ストレス障害（PTSD）はいずれもこの抑制性結合を弱め、扁桃体を過活性化状態に置き、脅威へのバイアスをかけ合理的な判断を損なう。