Sur le plan physiologique, la mère et le fœtus ne possèdent pas seulement un seul cerveau et un seul système nerveux autonome, mais aussi des réseaux neuronaux et des fonctions circulatoires distincts. Par conséquent, ces voies neurohormonales constituent un moyen inestimable de communication émotionnelle entre la mère et le fœtus, jouant un rôle exceptionnellement vital. Le centre de commande du comportement et de la pensée se trouve dans le cerveau humain. Cependant, le processus d'émission des commandes se déroule dans le cortex cérébral, la couche externe du cerveau.De plus, il convient de noter que les sensations et les pensées dans le cerveau sont transformées en émotions dans l'hypothalamus – lui-même directement relié au cortex cérébral – puis converties en sensations corporelles.
On ne sait toujours pas dans quelles conditions le système nerveux fœtal est le plus sensible aux neurohormones résiduelles sécrétées lors des réponses au stress maternel. De plus, les altérations induites par ces neurohormones n'ont pas encore été entièrement élucidées.
Des recherches récentes indiquent toutefois que l'hypothalamus fœtal et les systèmes endocrinien et nerveux autonome qu'il contrôle sont les plus susceptibles d'être influencés. Compte tenu du manque de preuves dans ce domaine, il n'est pas encore possible d'affirmer de manière concluante que cela constitue une preuve de la compréhension par le fœtus des fluctuations émotionnelles de la mère. Néanmoins, cela a suscité une attention et un intérêt considérables.