杏仁核參與情緒的神經機製的假說已經得到共識。近幾年的研究表明，選擇性的杏仁核損傷可以導致僅僅幾個特殊情緒的辨別障礙。美國大學的人如知雜誌上報告1例30歲雙側杏仁核損傷的女患者，發現她智力正常，能正確辨認照片上的熟人，卻不能理解照片上人們各自的表情。當同她談論人類的麵部表情時，她能正常地知道高興、悲傷和厭惡，但不能良好地表述什麼是擔心、什麼是恐懼。後來，又有人報告雙側杏仁核損傷被試者對傳達恐懼的聽覺信息辨別同樣出現障礙。由此可見，杏仁核的損傷，選擇性地導致動物和人的恐懼情緒的神經機製失常。
其他的一些研究者表明，杏仁核損傷可能導致厭惡情緒的障礙。
在正常對照組中，呈現厭惡刺激期間，可觀察到著名的驚跳效應，而在右側杏仁核損傷患者中，對厭惡刺激的反應中沒有觀察到驚跳增強。研究再次證明了正常人對厭惡刺激的驚跳效應，在期待厭惡圖片時驚跳眨眼量比期待愉快圖片時更大。這些研究表明杏仁核對表達已習得的消極感情可能是必要的。這些研究結果表明，雙側杏仁核受破壞的患者加工消極情緒任務的能力被損害，表明杏仁核對識別威脅或危險線索是重要的。
正常人腦功能成像的研究表明，看恐懼麵部表情可以激活杏仁核。許多研究報告在厭惡條件作用的早期階段杏仁核也有激活。另外的實驗表明，杏仁核在對幾個誘發消極感情實驗程序的反應中激活明顯增加，包括厭惡感覺線索和厭惡味覺刺激等。
（―）的研究表明，在對消極圖片的反應中，杏仁核激活。也有研究表明特定的誘發焦慮刺激，使得焦慮症患者杏仁核激活的？或—信號激活增加。另有研究表明，情緒刺激可以使抑鬱症患者的杏仁核激活增加，研究發現表明杏仁核的激活與臨床症狀有關：憂鬱症患者在藥物治療抑鬱減輕後，杏仁核激活降低到正常值。
關於杏仁核是否有功能不對稱性，已有的研究結果是不一致的。一些研究者報告在喚起期間，消極感情的實驗激活左側杏仁核，而另外一些研究卻發現雙側激活或右側激活的變化。
（二）研究發現，對贏錢和輸錢，左和右杏仁核有不同的激活，左側杏仁對更多的顯示激活的提高，而右側杏仁核對輸錢顯示激活的提高。多數神經心理學的研究表明單側杏仁核損傷不會導致情緒障礙情緒認知出現障礙。
（三)在雜誌上報告一例雙側扣帶回以及右側杏仁核損傷者，出現了類似的恐懼麵孔辨別障礙，說明右側杏仁核損害可能導致恐懼情緒認知的障礙。
(四）海馬和前部扣帶回
海馬在情緒中的作用近年來才開始研究。海馬是大腦中有很高糖皮質激素類受體密度的部位，在情緒調節中很重要。動物研究證明糖皮質激素類受體對海馬神經元有巨大影響。研究者報告，在創傷後的應激障礙和抑鬱患者中，海馬體積顯著減小。很可能是過度高水平皮質醇引起海馬細胞死亡，導致海馬萎縮。研究表明，在對照組和抑鬱被試中，右和總（左加右）海馬體積與焦慮積分呈正相關。
提出海馬在情緒行為的背景調節中起關鍵作用。海馬損害個體的正常背景調節作用受到損害，因而在不適當的背景中表現出情緒行為。
扣帶回位於大腦半球內側麵胼胝體與扣帶溝之間，它的前段和圍繞胼胝體膝部的新皮層相延續，扣帶回的生理功能包括調節機體的自主性反應，軀體運動和行為變化等，它的興奮所表達的功能常以抑製性為主。
在輕度麻醉下刺激扣帶前回，動物出現張眼、張口和發音等情緒反應，動物好像清醒的一樣，皮層腦電呈現同步化；停止刺激動物就出現瞌睡狀態，在動物處於清醒狀態下，刺激扣帶前回，動物會出現發怒、吼叫等情緒反應，刺激中部可以出現“恐懼”反應，動物正在進食的動作被抑製，毀損兩側扣帶回，動物麵部表情減退，表現得非常馴良，“懼”和“怒”的反應減少，對周圍環境的反應淡漠，但也有出現相反的結果，攻擊性行為增加，更容易引起發怒反應。在臨床上應用切除扣帶回治療激動、憂鬱、不安定和有攻擊性行為的患者也有一定的效果。
神經影像方法的研究表明前部，扣帶回在情緒反應中激活明顯。對情緒單詞的3任務的反應中，觀察到背側前扣帶回激活。
研究發現，焦慮症狀的降低與腹側前扣帶回中降低的激活有關，而心理症狀的改善與背側前部扣帶回激活的提高有關係。強調前扣帶回在衝突監控中起著重要作用。神經心理學的初步研究提示雙側前扣帶回損傷可以導致恐懼情緒的辨別障礙。
(五）隔區
隔區（⑷是指大腦半球內側麵、終板和前聯合前方的區域，包括胼胝體下回和旁嗅區，兩者合稱為隔區，隔區的傳入纖維主要來自下丘腦、海馬、杏仁核、視前區和中腦網狀結構，額葉新皮層和扣帶回也發出纖維投射至隔區。隔區的傳出纖維經穹隆與海馬交互連接，由內側前腦束與下丘腦外側區和中腦網狀結構相聯係，此外尚可通過丘腦前核、背內側核。隔區可作為各種傳人衝動的整合中樞，對來至海馬、杏仁核、下丘腦和中腦網狀結構的衝動進行整合。
隔區與海馬之間的雙相纖維聯係使兩者在生理功能上密切相關。損毀隔區的動物立即出現發怒反應的增強和感情異常的隔綜合征以後逐漸消失，動物對撫摸、刺激及溫度變化出現反應增強，刺激隔區可中斷進行著的活動而保持靜止狀態，捏尾巴也不發怒，也不出現攻擊反應，停止刺激則表現為激動和活動增加，動物試圖逃跑。刺激猴的隔區，可抑製或減弱敵意和攻擊性。隔區被認為對各種感覺傳入引起的軀體生理反應起著抑製性作用。
動物實驗也發現，把電極放在隔區時，大鼠以每小時2000次左右、猴子以每小時8000次左右的頻率按動杠杆，以獲得陽性自我刺激，故隔區也被稱為“獎賞中樞”；在治療抑鬱症患者時，有一研究者用遙控技術刺激患者的隔區，由於是通過遙控給予腦內刺激，所以患者並不知道。刺激之前，患者在訴說他個人痛苦的事件，說得幾乎快要哭了，在給予腦內刺激後，他突然笑了，而且談到了他未來的計劃，顯然是抑鬱症狀得到了改善，對生活又恢複了信心。
(六）額葉
其他腦皮層特別是額葉和顳葉也參與了情緒的腦機製。其中以前額皮層參與情緒加工更顯著。