Bei frischgebackenen Vätern waren verschiedene Gehirnareale deutlich verändert, fanden die Forscher. Besonders ausgeprägt war dieses Phänomen im Hippocampus, wo Erinnerungen gebildet, verarbeitet und abgespeichert werden, sowie im präfrontalen Cortex, einer Hirnregion, die für höheres Denken und Planen zuständig ist. In beiden Regionen hatte sich die Anzahl der Verbindungen zwischen den Nervenzellen und damit die Verarbeitungskapazität erhöht. Zusätzlich fanden die Wissenschaftler eine erhöhte Menge von Hormonerkennungsmolekülen in den betroffenen Gebieten, die jedoch wieder auf das normale Niveau sank, wenn die Jungen unabhängig wurden.
Diese Veränderungen könnten nach Ansicht von Studienleiterin Kozorovitskiy ein Teil der biologischen Basis für das typische Verhalten von Eltern sein. Dabei spiegelt die Erweiterung der Nervenzellverbindungen möglicherweise eine Anpassung des Belohnungssystems im Gehirn an die veränderte Situation wider, was wiederum eine Bindung zwischen Vater und Kind sowie die elterliche Fürsorge fördert.