"Es gibt Hinweise darauf, dass das Schmerzsystem bei Migräne durch bestimmte Veränderungen im Hirnstamm aktiviert werden könnte." Bei einem Migräneanfall bekommt das Gehirn nicht genügend Sauerstoff. Ein US-amerikanisch-dänisches Forscherteam löste Migräneanfälle bei Mäusen aus und maß die Sauerstoffkonzentration des Gehirns. Während des Anfalls schwollen die Gehirnzellen innerhalb von wenigen Minuten an. Die Belastung des Gehirns durch den Sauerstoffmangel könnte erklären, warum Migränepatienten anfälliger für Schlaganfälle sind, so die Forscher.

"Ein Drittel der Patienten hat zusätzlich Aurasymptome der Migräne: neurologische Symptome, am häufigsten Sehstörungen, Taubheitsgefühle an Händen und an Füßen, die etwa eine Viertel- bis halbe Stunde anhalten", erläutert der Neurologe Klaus Podoll. "Danach fängt die Kopfschmerzattacke an. Es gibt aber auch Patienten, bei denen diese Aurasymptomatik isoliert auftritt."

Ein Team um Prof. Christian Kubisch von den Humangenetik-Instituten der Universitäten Bonn und Köln sowie Prof. Hartmut Göbel von der Schmerzklinik Kiel haben 2005 Gen-Veränderungen auf Chromosom 1 entdeckt, die die Erregbarkeit der Nervenzellen stören. Das Gen führt zu einer Fehlfunktion der Natrium-Kalium-Pumpe der Zelle. Die geschädigten Zellen sind in der Folge aufgebläht und abgerundet - die charakteristischen Migräne-Schmerzen entstehen.

Bei der Analyse von DNA-Proben von Migräne-Patienten haben Wissenschaftler der neuseeländischen Victoria-Universität zusammen mit Forschern der australischen Griffith-Universität 2004 gefunden, dass die Mutation eines Gens einen erhöhten Homocystein-Spiegel bei Migräne-Patienten zur Folge hatte. Die Forscher empfehlen eine folatreiche Ernährung mit viel Obst und grünem Gemüse, um Migräne-Anfällen vorzubeugen, denn Folsäure kann den Homocystein-Spiegel im Blut senken.

Hormongaben vor oder nach den Wechseljahren können bei Frauen, die unter Migräne leiden, vermehrt Attacken auslösen. Zu diesem Ergebnis sind Forscher der "Harvard Medical School" 2002 gekommen. Sie untersuchten eine Gruppe von 1000 Frauen - alle litten unter Migräne und waren älter als 45 Jahre: Frauen, die nach den Wechseljahren einen Hormonersatz erhielten, litten doppelt so häufig an Migräne-Anfällen. Migräne-Patientinnen, die nach Beginn einer Hormon-Therapie verstärkt unter Migräne-Anfällen leiden, sollten daher eine dreimonatige Hormonpause einlegen, raten Kopfschmerzexperten.

Umstritten ist unter Wissenschaftlern noch die Rolle, die äußere Faktoren wie das Wetter und Nahrungsmittel bei Migräne spielen. "Viele Faktoren werden zwar als Migräneauslöser verdächtigt, doch wissenschaftlich gesichert ist ihr Einfluss nur in wenigen Fällen", erklärt der Vizepräsident der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft, Dr. Volker Pfaffenrath. "Bislang steht der Beweis aus, dass etwa ein spezifischer Nahrungsbestandteil allein für eine Migräne verantwortlich ist." So gilt beispielsweise Rotwein als verdächtig, auch wenn nicht klar ist, welcher seiner vielen Bestandteile eine Migräneattacke auslösen kann. Eindeutiger, so die Neurologin Dr. Stefanie Förderreuther vom Universitätsklinikum München-Großhadern, liegt der Fall bei gepökelten Speisen: Sie enthalten Nitrit, und diese Stickstoffverbindung wurde bei Experimenten als Migräneauslöser identifiziert. Auf die Frage, ob Schokolade Migräne auslösen kann, gibt es derzeit keine eindeutige Antwort.

Manche Mediziner fassen die durch Nahrungsmittel ausgelöste Migräneattacke nicht als das Resultat einer biochemischen Wirkung sondern als eine Art allergische Reaktion auf. 43 Prozent der Teilnehmer einer britischen Studie konnten durch eine Auslassdiät - bei der bestimmte Attacken-auslösende Nahrungsmittel gemieden werden - die Häufigkeit ihrer Migräneattacken um die Hälfte senken. Darüber hinaus haben mehrere Forschergruppen festgestellt, dass sich bei nahrungsmittelinduzierten Migräneattacken im Blut unter anderem der für Allergien typische Botenstoff Histamin nachweisen lässt. Allerdings ließen sich die fraglichen "Migräne-Allergene" nie durch einen klassischen Hauttest dingfest machen, und keine Diät kann Patienten von ihrer Migräne völlig befreien.

"Nahrungsmittel werden jedoch insgesamt als Auslöser wohl eher über- als unterschätzt," vermutet Förderreuther. Ein bestimmtes Essverhalten vor einer Migräneattacke könnte nämlich auch bereits ein Symptom der Anfangsphase einer Attacke sein. Gleichwohl rät die Kopfschmerz-Expertin: "Migränepatienten sollten wissen, dass Nahrungsmittel im Einzelfall ein Kofaktor für die Auslösung einer Attacke sein können." Eine Auslassdiät sei jedoch nur dann sinnvoll, wenn ein Nahrungsmittel sich eindeutig als Triggerfaktor identifizieren lässt.

Viele Menschen leiden am Wochenende unter Migräne. Ein Grund kann der veränderte Schlafrhythmus während der freien Tage sein. Volker Pfaffenrath gibt jedoch zu bedenken, dass sich in dieser Zeit auch der Kaffee-Konsum und das Essverhalten ändern. "Darum muss auch in solchen Fällen ein veränderter Schlaf-Wachrhythmus als alleiniger Auslöser bezweifelt werden." Ebenso gelten hormonelle Veränderungen im Monatszyklus bei Frauen als erwiesene Triggerfaktoren: Eisprung, Menstruation oder die Pille. Aber, so Pfaffenrath, "Triggerfaktoren sind nicht die alleinige Ursache einer Migräne und provozieren weder allein noch in Kombination regelmäßig Attacken."

US-Forscher um Rami Burstein von der "Harvard Medical School" haben im Januar 2010 bei Ratten herausgefunden, dass es eine bis dato unbekannte Verbindung gibt zwischen bestimmten lichtempfindlichen Zellen im Auge und Zellen im Gehirn, die für die Wahrnehmung und Weiterleitung von Schmerzen verantwortlich sind. Dies könne der Grund dafür sein, dass bei Migräne jeder Lichtschimmer schmerze. Selbst manche blinden Migränepatienten meiden Licht. Sie konnten zwar nicht sehen, nahmen aber unbewusst noch bestimmte Lichtreize wahr.

So reagierten ihre Pupillen auf Lichtveränderungen und auch ihr Schlaf-Wachrhythmus, der über die wechselnden Lichtverhältnisse bei Tag und Nacht gesteuert wird, war noch intakt. Bei Blinden, denen das gesamte Auge fehlte oder der optische Nerv, der das Auge mit dem Gehirn verbindet, verschlimmerte Licht die Migräne nicht.

Die Wissenschaftler untersuchten daraufhin an Ratten die Nervenverbindungen zwischen Auge und Gehirn genauer. In der Netzhaut des Auges fanden sie Zellen, die Licht mit Hilfe eines bestimmten Proteins wahrnehmen können. Diese Zellen stehen über lange Nervenfasern mit bestimmten Nervenzellen im sogenannten Thalamus des Gehirns in Verbindung und zwar genau mit den Nervenzellen, die bei Migräneattacken Schmerzsignale empfangen und weiterleiten. Die Forscher vermuten, dass die Lichtreize die Aktivität der Nervenzellen verstärken, wodurch schließlich die Kopfschmerzen der Patienten verschlimmert werden.