Los hemisferios cerebrales están cubiertos por la corteza cerebral, que es el manto de tejido nervioso que cubre toda su superficie como la corteza de un árbol. La corteza cerebral contiene los ganglios basales y el sistema límbico, éste último, conocido como “cerebro emocional” es uno de los engranajes importantes implicados en el mecanismo de ansiedad, cuya función principal es la gestión de las respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales, también está relacionado con la memoria, la atención, siendo el principal responsable de la mayoría de los impulsos básicos, emociones y movimientos asociados, relacionándose directamente con la sensación y expresión del miedo, furia, sexualidad, búsqueda del placer, escape del dolor, al igual que de la sensación de ansiedad. El sistema límbico es la parte más primitiva de la corteza cerebral y está compuesto por un grupo de regiones cerebrales entre las que se encuentran el tálamo, hipocampo, amígdala y partes del hipotálamo principalmente, cuya interacción influye en el proceso del miedo.


El tálamo contiene núcleos que proyectan información a regiones específicas de la corteza cerebral y recibe información de ella. Gracias a él procesamos toda la información sensorial (a excepción de la olfativa), incluyendo la temperatura, el dolor o la presión; también se integran las aferencias o instrucciones corticales que constituyen la conducta, por lo que podría definirse como un centro de integración cerebral.
El hipocampo es una de las partes más importantes del sistema límbico, es esencial para la formación y consolidación de toda memoria nueva y, por ende, para el aprendizaje. Cuando es necesario recordar situaciones o detalles concretos, el hipocampo envía señales a la corteza repetidamente, permitiendo que se almacenen de manera permanente.
La amígdala, rica en diferentes neurotransmisores, juega un papel importante en la coordinación de las representaciones corporales de las emociones y en la percepción consciente de ellas; estando fuertemente ligada a la sensación, expresión y regulación de las emociones.
El hipotálamo está asociado a la regulación del sistema nervioso autónomo (SNA), el cual controla las acciones involuntarias, más concretamente se encarga de la homeostasis del organismo (capacidad de mantener una condición interna estable compensando los cambios en su entorno mediante el metabolismo). Esta capacidad de autorregulación de los déficits o excesos abarca diferentes hormonas, el apetito, la sed, el funcionamiento cardiovascular o el mantenimiento constante de la temperatura corporal.

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