
Sie kennen es: Sie nehmen einen großen Schluck kalte Cola oder beißen ein großes Stück von Ihrem Eis ab, und plötzlich schmerzt die gesamte Stirn. Hirnfrieren! Es handelt sich um einen plötzlichen, stechenden Kopfschmerz, der entsteht, wenn man etwas sehr Kaltes, wie Eis oder ein eiskaltes Getränk, zu schnell zu sich nimmt. Zum Glück dauert das nicht lange! Aber was passiert eigentlich im Gehirn während des Hirnfrierens?
Das Hirnfrieren entsteht, weil die Temperatur in Mund und Rachen sehr schnell sinkt. Diese schnelle Abkühlung reizt die Nervenenden und Muskeln rund um die kleinen Blutgefäße in der Mundhöhle, dem Gaumen und den Nasennebenhöhlen. Die Blutgefäße im Gaumen verengen sich reflexartig, um übermäßigen Wärmeverlust zu verhindern (Vasokonstriktion). Kurz danach weiten sie sich wieder, um die Mundhöhle zu erwärmen (Vasodilatation) (Chebini 2019).
Die Nervenenden rund um diese Blutgefäße sind Ausläufer eines größeren Nervs, des Drillingsnerves (Nervus trigeminus), der von der Wange über die Schläfen in Richtung Gehirn verläuft. Dieser Nerv ist essenziell für die Sinneswahrnehmung im Gesicht und die Steuerung der Kaumuskeln, aber auch für die Schmerzempfindung.
Man könnte meinen, dass die Verengung der Blutgefäße in der Mundhöhle den Schmerz verursacht (wie eine Art Krampf). Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass es gerade die Erweiterung ist, die als Schmerz wahrgenommen wird. Dies liegt daran, dass der Trigeminus-Nerv auch eine direkte Verbindung zu größeren Blutgefäßen im Gehirn hat. Dabei handelt es sich um die vorderen und mittleren Hirnarterien (Arteria cerebri anterior und media), die jeweils die Vorder- und Mittelpartie des Gehirns mit Blut versorgen. Der Trigeminus-Nerv ist auch mit den Hirnhäuten verbunden, die zahlreiche kleine Blutgefäße enthalten. Das Gehirn selbst hat keine Schmerzrezeptoren, die
Hirnhäute jedoch schon.
Die Verengung der Blutgefäße in der Mundhöhle und die Kälte selbst reizen benachbarte Rezeptoren des Trigeminus-Nervs und veranlassen diese, Signale an das Gehirn zu senden. Dies führt zu einer Erweiterung der großen Hirnarterien, die vorübergehend die Blutversorgung des Gehirns erhöht. Diese Erweiterung der genannten Arterien wird von uns dann als Schmerz wahrgenommen. Der Trigeminus-Nerv kann also beides: Veränderungen der Blutversorgung des Gehirns wahrnehmen und gleichzeitig Veränderungen in eben diesen Blutgefäßen verursachen. Der Schmerz ist daher keine direkte Folge der Kälte, sondern eine indirekte Folge davon, wie diese Signale auf Gehirnebene verarbeitet werden. Welche Erweiterung welches Blutgefäßes genau die Ursache des Schmerzes ist, darüber diskutieren Forschende noch (Blatt 2012, Terrier 2021, 2022, Hensel 2019).
Sobald die Blutversorgung des Gehirns wieder auf normale Werte zurückkehrt, lässt auch der Schmerz des Hirnfrierens nach. Die derzeit gängige Theorie besagt, dass es sich dabei um eine Art Schutzreaktion des Körpers handelt. Das Gehirn ist sehr empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen und funktioniert am besten, wenn die Temperatur konstant gehalten wird. Der kurze erhöhte Blutzustrom zum Gehirn verhindert daher, dass es zu schnell und zu stark abkühlt. Diese Vasodilatationsreaktion ist ein echter Nervenreflex, der höchstwahrscheinlich auch bei Migräne und Clusterkopfschmerzen eine Rolle spielt (Khan 2019, May 1999).
Abgesehen davon, dass Hirnfrieren nur kurz unangenehm und völlig harmlos ist, können Sie es beheben, indem Sie die Abkühlung in Ihrem Mund stoppen und die Dauer des Reflexes verkürzen, einfach durch Erwärmen der Mundhöhle.