Araştırmalara göre, annelerin hissettikleri aşırı sevgi, koruma isteği ve sürekli kaygı hali aslında annenin beyninde yaşanan kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşuyor. Henüz hamilelik dönemindeyken bile beynin hem yapısında hem de aktivitesinde değişimler görülüyor. Hamilelik sürecinde ve doğum sonrasında beyinde empati, kaygı ve iletişim gibi alanları kontrol eden bölgelerdeki aktivite hızla artıyor. Bu artış da bahsi geçen "anneye özgü" hislerin yükselmesine sebep oluyor.

Değişim bunlarla da sınırlı değil. Yeni doğum yapmış birçok kadının ilk birkaç ayda dürtüsel bir şekilde sık sık ellerini yıkadıkları ve bebekleri için sürekli olarak kaygılandıkları görülüyor. Araştırmalar beyinde "annelik motivasyonu" ile bağlantılı olan bölgenin hamilelikte ve doğum sonrasında büyüme gösterdiğini ortaya koyuyor ve bu bölgenin obsesif-kompulsif davranışlarla da ilişkili olduğu düşünülüyor. Bu dönemlerde, öfke ve kaygı gibi duyguların etkisindeyken verdiğimiz tepkileri kontrol eden "amigdala" bölgesinin aktivitesinde de bir artış gözlemleniyor ve beyninin bu bölgesinde hasar bulunan annelerde doğum sonrası depresyona çok sık rastlanıyor.