Uno de los primeros modelos anatómicos de la emoción fue descrito por James Papez en 1937. Se trataba de estructuras que según el se relacionaban con los aspectos afectivos de la memoria. El circuito estaba formado por el hipocampo, los cuerpos mamilares, el tálamo anterior, la circunvolución del cíngulo y las conexiones entre estas estructuras.
Se le denomino circuito de Papez o circuito límbico ya que todos los elementos pertenecían al lóbulo límbico en la parte mas medial de los hemisferios cerebrales que rodea la sustancia gris del tálamo y los ganglios basales.
James Papez creía que las emociones estaban en primer lugar determinadas por la corteza cingulada y en segunda lugar por otras áreas corticales. Se pensaba que la expresión emocional estaba gobernada por el hipotálamo
Papez supuso que, cuando la información sobre un estimulo emocional llega al tálamo se divide en dos ramas o vías: Del pensamiento y del sentimiento. La vía del pensamiento es la ruta que trae la información sensorial del estimulo hacia la neocorteza . La vía del sentimiento lleva la información del estimulo hacia los cuerpos mamilares del hipotálamo lugar donde se ponen marcha los mecanismos autonómicos y motores de la expresión emocional.
El gyrus cingulata se proyecta hacia el hipocampo, luego este se proyecta al hipotálamo por un complejo de axones llamado fornix . Los impulsos hipotalámicos llegan a la corteza vía el pasaje por el núcleo talámico .
Después, Paul MacLean en la base de la teoría de Papez aclaró el sistema límbico y agregó nuevas estructuras al circuito, la corteza frontal media (área prefrontal ), el gyrus parahipocampal y grupos subcorticales como la amígdala, el núcleo talámico medio, la área septal , el núcleo basal prosencefálico y algunas formaciones del tallo encefálico.
Existen varias áreas encefálicas relacionadas con el comportamiento emocional, de las cuales el sistema límbico es una de ellas que elabora conductas complejas, porque hay áreas que integran y otras que manifiestan las expresiones . Es decir, en síntesis en el sistema nervioso central hay centros reguladores del comportamiento emocional .
El modelo salva las teorías corticales y subcorticales de la emoción atribuyendo la expresión emocional al hipotálamo y la experiencia al cortex.