Limbiline süsteem, mis on saanud nime ladinakeelse sõna limbus järgi, mis tähistab serva, on aju sisemine osa, mis on ümbritsetud südamiku vatsakeste ümber. See on täidetud tserebrospinaalvedeliku ja erinevate valgeaine tükkidega, mis tunnetuses erilist rolli ei mängi.
Seda süsteemi nimetatakse populaarses kolmeosalise aju mudelis “vana imetaja süsteemiks” või “imetajate ajuks”, mis jagab aju kolmeks osaks sõltuvalt nende asukohast ja funktsioonidest. Teised osad on roomajate aju või ajutüvi ja ajukoor ehk neokorteks. Need vastutavad vastavalt “madalama” ja “kõrgema” käitumise eest.
Limbilise süsteemi moodustavate struktuuride universaalselt kokkulepitud loendit ei ole. Ajupiirkonnad on: limbiline ajukoor (koosneb tsingulaarsest gyrusest ja parahippokampusest), hipokampuse moodustumine (koosneb dentate gyrusest, hipokampusest ja subikulaarsest kompleksist), amügdala, vaheseina piirkond ja hüpotalamus. Need vastutavad üldiselt emotsioonide kontrollimise eest. Lisaks leidub limbilises süsteemis hoorust, mammillaarkeha, epitalamust, nucleus accumbens (aju kuulus “rõõmukeskus”), eesmist tsingulaatkooret ja talamust. Igaüks neist mängib olulist rolli, et asjad ajus sujuvalt toimiksid. Analoogseid struktuure võib leida peaaegu kõigil imetajatel, näiteks koertel, kassidel ja hiirtel, kuigi mitte roomajatel, kellel on ainult ajutüvi.
Limbiline süsteem on emotsioonide, motivatsiooni, mälestuste reguleerimise, emotsionaalsete seisundite ja füüsiliste stiimulite mälestuste, füsioloogiliste autonoomsete regulaatorite, hormoonide, “võitle või põgene” reaktsioonide, seksuaalse erutuse, ööpäevarütmide ja mõnede otsustussüsteemide kodu. . See on see, mida “petti”, kui inimesed satuvad sõltuvusse kangetest uimastitest. Kuna sõltuvus esineb aju “alumises”, “eelteadlikus” osas, ei saa me selle mõjusid ratsionaalselt arvesse võtta ja seetõttu võib taastumine ja retsidiivide vältimine olla raske. Rotid, kellele on ühendatud elektroodidega ühendatud lülitid, mis stimuleerivad elektriliselt nende tuum accumbens, jätkavad lüliti vajutamist, välistades kõik muu, sealhulgas toidu või seksi.
Limbilise süsteemi peal on ajukoor, “mõtlev aju”. Talamus toimib nende kahe vahelise sidevahendina. Ajukoor arenes sõltuvalt limbilisest süsteemist, mis oli enne seda olemas. Iga kasulik kohanemine neokorteksis pidi “kenasti mängima” ja tõhusalt koos toimima, et õigustada oma säilimist organismi üldise vormi parandamise kaudu. Käbinääre, epitalamuses asuv limbilise süsteemi kuulus osa, on haruldane näide vestigaalsest ajuorganist, mis oli meie evolutsiooniajaloo varasemas osas palju suurem ja erinev.