Gli effetti delle cure materne sono stati intensamente studiati nei roditori da laboratorio, che presentano moduli comportamentali materni altamente stereotipati e facilmente investigabili in condizioni sperimentali controllate.

Uno degli effetti più caratterizzati dell'influenza materna sul cervello è lo sviluppo della risposta allo stress esibita dalla prole in età adulta. Le risposte endocrine e comportamentali allo stress dipendono dalla produzione di fattori ormonali da parte di popolazioni neuronali localizzate nel nucleo paraventricolare dell'ipotalamo e nel nucleo centrale dell’amigdala.

Gli ormoni qui rilasciati agiscono a livello delle ghiandole surrenali, inducendole alla liberazione nel circolo sanguigno degli ormoni glicocorticoidi (cortisolo nell'uomo e corticosterone nel ratto) che mediano la riposta dell’organismo allo stress.

Nel ratto e nel topo, un breve periodo giornaliero di separazione dalla madre (handling) durante le prime due settimane di vita, attenua le risposte allo stress nell’età adulta, potenzia il sistema immunitario e stimola la plasticità sinaptica nell'ippocampo.

Gli effetti benefici dell'handling sono dovuti al fatto che le madri curano più intensamente i piccoli che sono stati allontanati per brevi periodi di tempo. Invece, periodi più lunghi di separazione giornaliera dalla madre (maternal separation) inducono effetti opposti, esacerbando le risposte agli stimoli stressogeni, aumentando la suscettibilità alla comparsa di malattie e facilitando lo sviluppo di deficit cognitivi.

Questa prolungata separazione dalla madre ha anche un effetto immediato di rallentamento della crescita, a causa della soppressione delle risposte cellulari all’ormone della crescita (prolattina e insulina), fattori essenziali per lo sviluppo dell’organismo.