Sistemul limbic, format din structuri cerebrale precum hipocampul, amigdala si talamusul, joaca un rol cheie in procesul de invatare si memorare, prin conectarea intre functiile cognitive si emotiile asociate cu experientele trecute. Prin activarea acestei regiuni a creierului, neurotransmitatorii precum dopamina si serotonina sunt distribuiti in intregul corp, crescand astfel dorinta si motivatia subiectului de a repeta comportamentele care au condus la experience memorabile. Prin contrast, unele afectiuni care afecteaza sistemul limbic, cum ar fi Alzheimer sau boala Huntington, pot cauza pierderea memoriei si disfunctii cognitive.