La amígdala cerebral y el hipocampo fueron dos piezas clave del primitivo «cerebro olfativo» que, a lo largo del proceso evolutivo, terminó dando origen al córtex y posteriormente al neocórtex. La amígdala tiene forma de almendra con estructuras interconectadas asentadas sobre el tronco cerebral, hay 2 amígdalas a cada lado del cerebro y la nuestra es la más grande comparada con la de los primates. La amígdala está especializada en las cuestiones emocionales y se la considera una estructura límbica muy ligada a los procesos del aprendizaje y la memoria. Si la amigdala es separada del cerebro no es posible apreciar el significado emocional de diversos acontecimientos, lo cual se le conoce como ceguera afectiva. Además de la pérdida de afecto y consecuente pérdida de memoria la amígdala junto con la circunvolución cingulada también permite la secreción de lágrimas y funciona como un depósito de la memoria por lo que quien vive sin amígdala prácticamente pierde la memoria ya que la amígdala guarda aquellos recuerdos que más impacto emocional tuvieron en nuestra vida como los traumas o nuestros momentos más felices. Constituye una especie de depósito de la memoria emocional. Es la encargada de activar la secreción de dosis masivas de noradrenalina, que estimula los sentidos y pone al cerebro en estado de alerta.
LeDoux descubrió que la primera zona cerebral por la que pasan las señales sensoriales procedentes de los ojos o de los oídos es el tálamo y, a partir de ahí y a través de una sola sinapsis, la amígdala. Otra vía procedente del tálamo lleva la señal hasta el neocórtex —el cerebro pensante—, permitiendo que la amígdala comience a responder antes de que el neocórtex haya ponderado la información. Según LeDoux: «anatómicamente hablando, el sistema emocional puede actuar independientemente del neocórtex. Existen ciertas reacciones y recuerdos emocionales que tienen lugar sin la menor participación cognitiva consciente».
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