Механизмы материнского программирования во многом связаны с действием гормонов. Прежде всего, большое значение отводится эффекту эстрогенов. Как отмечалось, во время беременности уровень эстрогенов в крови у женщины существенно повышается. Так, уже к 14-му дню беременности уровень эстрогенов в 7 раз превышает пиковые показатели, которые наблюдаются до беременности в течение менструального цикла, а к концу беременности этот уровень становится в 30 раз выше. Такой высокий уровень циркулирующих в крови эстрогенов влияет на кровоток в матке, важен для инициации родов, а также существенным образом модифицирует поведение женщины во время беременности (Smith R. [et al.], 2002; Wood C. E., 2005). Показано, что более выраженное нарастание уровня эстрогенов в крови у женщины, наблюдаемое по ходу беременности, сочеталось с более сильным проявлением привязанности матери к ребенку 6 нед. спустя после родов (Fleming A. S. [et al.], 1997). Аналогичные данные были получены и у приматов при изучении их поведения в экспериментальных исследованиях (Maestripieri D., Zehr J. L., 1998).
Обсуждается также и роль окситоцина в процессе материнского программирования. Выявлено, что большее повышение плазменного уровня окситоцина во время беременности у женщин ассоциируется с более выраженным формированием материнско-фетальной привязанности (Levine A. [et al.], 2007). Кроме того, уровень окситоцина в плазме крови матери, измеренный на 10-й неделе беременности и две недели спустя после рождения ребенка, отчетливо коррелировал с характеристиками, отражающими степень материнской заботы о своем ребенке через две недели после родов. В частности, у женщин с более высокими показателями уровня окситоцина чаще отмечались эпизоды контактов «глаза в глаза» с ребенком, нежных прикосновений к нему; женщины чаще «вели беседу» со своими детьми, проявляли положительные эмоции от общения с ребенком. Более высокий уровень окситоцина сочетался с более высокими оценками женщинами степени своей привязанности к ребенку, а также с более частыми осмотрами женщинами своих детей в дневное и ночное время суток (Feldman R. [et al.], 2007).
Предполагается также участие глюкокортикостероидных гормонов в процессе материнского программирования. В частности, показано, что повышенный уровень кортизола в крови у женщин в течение первых двух дней после рождения ребенка сочетался с более частыми нежными прикосновениями матери к ребенку, лучшей способностью матери узнавать своего ребенка по запаху, а также с лучшей способностью матери отличать голодный крик ребенка от крика, связанного с болью (Fleming A. S. [et al.], 1997b; Stallings J. [et al.], 2001).
Большое внимание уделяется также возможному влиянию самого плода на программирование мозга будущей матери. Влияние плода при этом может реализоваться за счет эндокринных, клеточных и поведенческих механизмов. К числу эндокринных механизмов следует отнести влияние плацентарного кортикотропин-релизинг гормона (CRH). У человека CRH преимущественно синтезируется в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и играет важную роль в регуляции функции оси «гипоталамус – гипофиз – надпочечники» и в физиологической реакции организма на стресс. Однако установлено, что плацента также способна вырабатывать CRH (так называемый рCRH). Уровень рCRH увеличивается в несколько сотен раз по мере прогрессирования беременности, достигая к ее окончанию уровня, сопоставимого лишь с содержанием CRH в гипоталамусе на фоне стрессовых ситуаций (Lowry P. J., 1993). Роль рCRH окончательно не установлена, однако высказано предположение, что уровень рCRH (его более высокие показатели) может потенциально предрасполагать к развитию послеродовой депрессии у матери (Yim I. S. [et al.], 2009).
Интересно отметить, что пол ребенка также может влиять на процессы программирования мозга беременной. В частности, от пола ребенка зависит выраженность изменений когнитивных функций женщины во время беременности. Женщины, вынашивавшие плоды мужского пола, характеризовались лучшими показателями оперативной памяти по сравнению с теми женщинами, которые вынашивали девочек (Vanston C. M., Watson N. V., 2005). Эти различия начинали проявляться на 12-й неделе беременности. По мнению авторов, такой эффект связан с различиями в уровне вырабатываемого хорионического гонадотропина при вынашивании плодов различного пола: при вынашивании плодов женского пола уровень хорионического гонадотропина выше, причем эти различия выявляются уже начиная с 3 нед. гестации и сохраняются в течение всей последующей беременности (Yaron Y. [et al.], 2002). Хорионический гонадотропин проникает в кровь матери, а затем проходит через гематоэнцефалический барьер, связываясь со специфическими рецепторами многих участков головного мозга матери, прежде всего гиппокампа (Lei Z. M., Rao C. V., 2001).