Derfor får du 'hjernefrys'

Du drikker noget koldt eller tager en lidt for stor bid af en is, og som et lyn er hovedpinen der – 'brain freeze' eller på dansk: hjernefrys.

Fænomenet skaber daglig undren i sommervarmen, og i Videnskab.dk's brevkasse Spørg Videnskaben får vi med jævne mellemrum spørgsmålet om, hvad hjernefrys egentlig er.

Nu har amerikanske forskere endelig fundet en forklaring på, hvorfor det mystiske fænomen opstår. Det viser sig, at kroppen sender en masse varmt blod til vores hjerne, når den bliver nedkølet. Det ekstra blod skaber et overtryk i kraniet, som resulterer i hovedpine.

»Hjernen er et af kroppens vigtige organer, og den skal hele tiden være arbejdsduelig. Den er samtidig ret følsom over for temperaturer.«

»Mekanismen, vi har opdaget, kan hurtigt flytte varmt blod ind i de nedkølede væv for at sikre, at hjernen holder sin temperatur,« siger en af hovedmændene bag opdagelsen, Jorge Serrador, der forsker i hovedpine ved Harvard Medical School, i en pressemeddelelse.

Resultatet er blevet fremlagt i et abstract ved konferencen Experimental Biology 2012, der netop er blevet afholdt i San Diego Convention Center, USA.

Ville løse migrænens gåde

Brain freeze eller hjernefrys var faktisk ikke det centrale i de amerikanske forskeres undersøgelse. Forskernes mål var at undersøge mekanismerne bag en anden voldsom hovedpine – migræne.

Migræne er en lidelse, som er meget svær at undersøge i laboratoriet. Tidligere har forskere brugt hjernescannere til at undersøge patienter, der allerede havde fået et migræneanfald. Eller de udsatte forsøgspersoner for kemiske stoffer, der kunne fremkalde migrænelignende tilstande. De to løsninger var dog på ingen måde optimale:

• Migræneanfald skabt med kemikalier er ikke ’den ægte vare’. Man kan derfor ikke være sikker på, at den kunstige migræne ligner den ægte i tilstrækkelig grad til, at man kan konkludere noget sikkert.
  
• Hvis migrænepatienter først bliver undersøgt, når udbruddet er i gang, mangler forskerne at hjernescanne det vigtige tidspunkt i processen, hvor migrænen begynder sin hærgen.

»Brain freeze er derimod perfekt, hvis du vil fremkalde en hovedpine i laboratoriet og studere den fra start til slut. Desuden er hovedpinen er nem at skabe – den kræver hverken dyrt udstyr eller kemiske stoffer,« siger Jorge Serrador.

13 personer ville have brain freeze

Ved at fremkalde brain freeze på forsøgspersoner i laboratoriet, kunne forskerne undersøge en ’ægte’ hovedpinetilstand fra start til slut efter følgende opskrift:

• Forskerne rekrutterede 13 raske voksne, som frivilligt ville udsætte sig selv for brain freeze.
  
• Forsøgspersonerne blev tilkoblet udstyr, der kunne måle blodgennemstrømningen i flere hjerneregioner. Udstyret var en såkaldt transkraniel doppler – en skanner, der kan måle blodets hastighed igennem hjernens blodkar.
  
• Under målingerne drak de 13 forsøgspersoner vand via et sugerør, der var presset helt op mod deres ganer. Som mange sikkert har oplevet, når de har drukket iskold sodavand med sugerør, så er det den ideelle betingelse for et solidt hjernefrys.
  
• Forskerne styrede temperaturen på det vand, der kom ud af sugerøret: Om det havde stuetemperatur eller var iskoldt.
  
• De 13 forsøgspersoner rakte en hånd op, når de følte smerte i hovedet. På den måde kunne forskerne sammenholde smerteudbruddene med den aktivitet, de kunne se på hjernescanneren.

Det viste sig, at forsøgspersonerne følte smerte samtidig med, at store mængder blod strømmede igennem et bestemt blodkar i deres hjerner – den forreste cerebrale arterie. På den måde forsynede blodkaret hjernen med store mængder blod. Da den forreste cerebrale arterie kort efter trak sig sammen igen, forsvandt smerten.

Smerten fra hjernefrys kan være selvforsvar

Forskerne har en teori om, at blodkarets hurtige udspiling og sammentrækning kan være en form for selvforsvar for hjernen.

Hjernen skal hele tiden holde den samme temperatur for at kunne fungere optimalt. Når kold sodavand glider hen over vores gane, bliver vores hjerne med ét meget hurtigt nedkølet. Kroppen skynder sig derfor at sikre hjernen mod nedkølingen ved hurtigt at tilføje den en stor mængde varmt blod.

Den proces skaber i sig selv ikke smerten. Men da vores kranier er en lukket skal, kan en pludselig tilstrømning af blod hæve trykket i hovedet og derfor give den pludselige hovedpine.

Den efterfølgende karsammentrækning kan være en måde at nedbringe trykket i hjernen, før det når et farligt niveau.

Dansk forsker: Sandsynligt, de har ret

De udenlandske forskere er sandsynligvis på rette spor, når de sammenkæder blodkar-processen med en følelse af smerte. Det vurderer Rigmor Jensen, der er professor i hovedpiner og neurologiske smerter ved Dansk Hovedpine Center, Glostrup Hospital.

Man kan slet ikke generalisere til posttraumatisk hovedpine eller andre hovedpineformer, som man også har gjort. Desværre.

Rigmor Jensen

»Det er meget sandsynligt, at brain freeze kan være forårsaget af de mekanismer, der bliver beskrevet,« siger Rigmor Jensen.

Men dér stopper hendes positive ord om undersøgelsen. Hun har i mange år forsket i migræne. Derfor kender hun udmærket den karsammentrækning, som de amerikanske forskere har opdaget.

»Den beskrevne karsammentrækning har været et velkendt fænomen i migræne og andre hovedpineformer igennem mere end 30 år – måske endda længere. Så nyhedsværdien er ganske begrænset. Det nye er, at man har undersøgt det på ice cream-hovedpine - eller is-hovedpine – som fænomenet normalt bliver kaldt,« siger Rigmor Jensen.

Fortæller intet nyt om migræne

Den del af forsøget, der skal kaste nyt lys over migræne, giver Rigmor Jensen i det hele taget ikke meget for. Et tilfælde af migræne er nemlig langt mere omfattende, end den brain freeze-mekanisme de amerikanske forskere har undersøgt.

»Et migræneanfald varer op til tre døgn. Det er ledsaget af kvalme, eventuelt opkastninger, samt lys- og lydfølsomhed og har i det hele taget et helt andet forløb.«

»Det er desværre ikke så enkelt, som det her er beskrevet. Og man kan slet ikke generalisere til posttraumatisk hovedpine eller andre hovedpineformer, som man også har gjort. Desværre,« siger Rigmor Jensen.

De udenlandske forskeres fremgangsmåde vil Rigmor Jensen ikke forholde sig til, før der foreligger en egentlig videnskabelig artikel.

Brain freeze-undersøgelsen er indtil videre blevet fremlagt i abstractet ’Cerebral Vascular Blood Flow Changes During Brain Freeze’ ved konferencen Experimental Biology 2012.

Projektet er støttet økonomisk af The American Physiological Society.