大脑的边缘系统包括海马、海马旁回、内嗅区、齿状回、扣带回、乳头体以及杏仁核等，与情绪的控制与调节息息相关。其中，杏仁核在恐惧情绪的控制中起着极其重要的作用，且与一系列精神疾病有关，包括焦虑症、阿尔茨海默症、自闭症等。杏仁核的研究有望为治疗这些与恐惧情绪失调有关的病症提供新方法和新思路。
二十世纪三十年代，美国芝加哥大学的神经科学家克鲁尔和布西在研究致幻剂麦司卡林的功能时，手术切除了一只猕猴的双侧颞叶。接下来发生的事情让他们目瞪口呆，把原本想研究的致幻剂彻底抛到了脑后。他们发现，颞叶切除手术大大改变了猕猴的行为习惯。通常情况下，猕猴与人类一样，对蛇这种危险的动物有着天生的惧怕。
然而，当切除了双侧颞叶的猕猴看见蛇的时候，它不但丝毫没有表现出害怕，反而抓起蛇就往嘴里送，似乎在好奇这是个什么东西。而且不仅仅是不再怕蛇，这些切除了双侧颞叶的猕猴成了无所畏惧的动物：他们不再害怕人类，见到陌生人后不是躲在角落缩成一团，而是像对待一个普通玩具一样又抓又摸。
1956年，魏斯克兰茨发现，控制恐惧情绪的是颞叶中形如杏仁状的核团，左右侧半脑各一个。
杏仁核的英文名 amygdala，即来自于希腊语的“杏仁（ἀμυγδαλή）”。魏斯克兰茨发现，只要切除猕猴大脑双侧的杏仁核，不必损毁整个颞叶，就可以重复出克鲁尔和布西的“精神失明”症状。随着杏仁核研究的深入，人们发现，杏仁核在下至爬行动物，上至人类的大脑中都存在，而且都行使着“恐惧中心”的功能。在漫长的进化过程中，杏仁核出现后就再也没有消失。它在动物生存中的重要性，由此可见一斑。
科学家发现，居然真的有这样的人。有一位 SM 女士（为保证个人隐私，以其姓名缩写代之），由于患有一种极其罕见的基因疾病——类脂质蛋白沉积症（Urbach-Wiethe病），她的双侧杏仁核由于病变而萎缩，到她成年时，双侧杏仁核彻底消失。研究人员为“吓唬”这位什么都不怕的女士费尽了心机。
他们先带她去宠物店，不是一般的宠物店，而是专门出售蛇、蝎子的猎奇宠物店——然而 SM 女士很开心地与这些毒虫玩了起来。玩到兴起她甚至主动要求去抓一条剧毒蛇，吓得研究人员连忙制止。用可怕的动物吓住 SM 女士的尝试就此宣告失败。随后，研究人员把 SM 女士带到位于肯塔基州的美国最著名的鬼屋——韦弗利山疗养院。科学家让 SM 女士和 5 位同龄女性一起进入鬼屋，这样可以比较她们的恐惧程度。
他们再次失望了： SM 女士一直带头走在前面，还不时招呼被吓得够呛的同伴们“快来快来”。至于对不时窜出来吓唬人的“恶魔”们，她是一点也不害怕。
杏仁核的缺失是非常罕见的，然而与杏仁核异常有关的病症却很常见。杏仁核是控制情绪的边缘系统的重要组成部分，因此与很多的情绪异常，特别是恐惧情绪异常的精神系统疾病有关，包括阿尔茨海默症、自闭症、焦虑症等。
在阿尔茨海默症患者中，杏仁核和海马同为最早开始形成“斑块”、神经元死亡并萎缩的区域。因此，患者在发病早期的症状往往是迷失方向（海马区功能下降）和性格变化（杏仁核功能异常）。80%的早期阿尔茨海默症患者都会表现出各种情绪异常，包括焦虑、狂躁、易怒等。这些症状早于记忆障碍的出现，往往可用于阿尔茨海默症的诊断。
正常人对他人情绪的读取，主要依靠观察对方的双眼。
而自闭症患者通常难以解读他人用眼睛传递的情绪。在对杏仁核缺失的 SM 女士的研究中，科学家发现， SM 女士也难以通过观察双眼判断对方的情绪。由于这个一致性，2000年，巴伦-科恩等提出了“自闭症的杏仁核假说”。他们认为自闭症患者感知其他个体情绪的能力（他们称之为“社会智能（social intelligence）”异常，而杏仁核等脑区组成的边缘神经系统恰恰掌管着“社会智能”。
因此，他们认为自闭症是由杏仁核功能异常所导致的。然而，由于自闭症的症状并不局限于“社会智能”的下降或缺失，2013年，萨利亚等对这一假说进行了修正。他们认为，除了杏仁核本身的活动性异常可造成社会智能下降之外，杏仁核异常还可能损害大脑中通过杏仁核互联的神经网络，从而引起其他相关症状，如记忆力难以集中、沟通交流障碍等。
有统计表明，三分之一的人在人生的某一阶段都会受到焦虑症的困扰。
这是一个非常可怕的数字。焦虑症可分为两大类：一类是泛焦虑症，即长时间（6个月以上）无时无刻不处于焦虑状态，症状有烦躁、易怒、睡眠障碍、易疲劳，严重影响患者的工作和生活。泛焦虑症患者在面对与情绪有关的刺激和普通刺激时，都会表现出杏仁核的过度激活，且杏仁核的激活程度与病症的严重程度正相关。另一类则与特定的刺激信号有关，包括社交恐惧症、创伤后应激障碍、广场恐惧症等。
其中与杏仁核“恐惧中心”功能联系最紧密、研究最多的是创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder，PTSD）。
创伤后应激障碍是患者在经历或目睹过一些极端痛苦的创伤经历后，产生与该经历相关的恐惧情绪失调。其症状主要有三类：再体验、回避和过度反应。再体验通常表现为场景闪回、噩梦、反复陷入创伤回忆。
从战场上归来的战士很多都不愿意看战争电影，因为这些虚拟的场景会唤起他们对战场的可怕回忆。在退伍战士中，由于噩梦而造成严重失眠的也比比皆是。回避包括逃避与创伤经历有关的活动，如车祸幸存者不敢再乘坐汽车，打球受伤后不愿意再踏上球场。这些症状会改变人们的生活轨迹，尤其对因运动受伤的职业运动员，这往往是对他们职业生涯的毁灭性打击。
过度反应的症状包括易受惊吓、紧张、失眠、易怒，常可导致患者性格改变，从而影响患者与亲友的正常生活。在汶川地震后，受灾中心区域居民的 PTSD 发病率在 70% 以上。除受灾群众外，很多参加救援的志愿者也由于耳闻目睹现场的惨状而患上 PTSD。在地震发生 19 个月后的调查中，仍有 54.6% 参加调查的重庆志愿者有明显的 PTSD 症状。
目前使用的行为和药物疗法可缓解 PTSD 的症状，但治疗的长期效果不佳。科学家试图通过建立 PTSD 的动物模型对此病症的机理进行深入研究，从而寻找更有效的治疗 PTSD 的方法。最常见的用于研究 PTSD 的动物行为范式是条件恐惧（fear conditioning）。“条件恐惧”与“条件反射”有相似之处。
在著名的“条件反射”实验中，巴甫洛夫先给狗听铃声，然后喂食，重复多次以后，即使只给狗听铃声而不喂食，狗也会分泌唾液。类似地，在“条件恐惧”训练中，先给小鼠听一个声音，然后对它进行电击，重复若干次后，即使只给声音而不电击，小鼠也会表现出恐惧反应。因为在训练之后，小鼠学会了把声音与电击关联起来，也就是产生了声音与电击关联的记忆。
与 PTSD 十分类似的是，小鼠不仅仅会惧怕训练过的特定声音，而且对与其相近的声音也会有恐惧反应，这被称为恐惧反应的泛化，提示条件恐惧行为范式可以一定程度上模拟人类的 PTSD。
中国科学院神经科学研究所最近的研究发现，在小鼠中，通常被认为是杏仁核主要输入亚区的侧杏仁核，会直接投射回大脑的初级感觉皮层——听觉皮层。
在以往的听觉恐惧学习相关研究中，人们关注的主要是听觉皮层/听觉丘脑-侧杏仁核通路，而从杏仁核到听觉皮层的反馈通路从未被报道过。研究人员使用病毒示踪技术和免疫电镜技术确认了这一反馈通路的存在。运用化学遗传和光遗传技术，研究人员还发现，降低小鼠对特定声音的恐惧反应不需要像以往那样抑制整个杏仁核，而只需要选择性抑制此通路的神经活动即可。当这一通路被抑制时，小鼠表现得不再害怕曾与电击同时出现的声音。
进一步的研究发现，恐惧学习可特异性地增强杏仁核-听皮层通路。这意味着，PTSD 患者看到可怕画面时视觉皮层反应的增强可能基于类似原理。以前的解剖学研究表明，在人类的近亲——猕猴中，确实存在杏仁核-视觉皮层通路，这提示人类也可能有着类似的神经环路，且其作用是选择性地增强对可怕视觉信息的反应。当杏仁核活动异常（过度激活）时，就会造成对有关甚至无关信息的过度反应，即 PTSD。
目前，与杏仁核有关的精神疾病的治疗主要依靠行为治疗与药物治疗相结合。然而，行为治疗的效果因人而异，尤其对重度患者收效甚微。药物治疗往往缺少针对性，对整个大脑甚至全身起效，常伴随着严重的副作用。随着神经科学的发展，对各种精神疾病相关机理的研究的增多，科学家有望在不远的将来研发出可针对特定脑区的新治疗方法，减轻患者病痛。杏仁核作为“恐惧中心”，也将是新疗法的重要靶点之一。