Cutrer e Huerter (2007) hanno dimostrato un'alterata reattività e processazione delle informazioni sensoriali (in particolare visive) in pazienti emicranici con aura e renderli più vulnerabili a eventi omologabili a una CSD. Secondo alcuni autori la suscettibilità alla CSD nell'emicrania con aura sembra essere geneticamente determinata, come accade nella emicrania emiplegica, in cui sono coinvolti geni che controllano lo scambio di ioni calcio, sodio e potassio; rimane da stabilire se questa facilitazione mediata geneticamente si verifichi anche nelle forme più comuni di emicrania (Sanchez del Rio et al, 2006).E' stato inoltre ipotizzato che gli eventi corticali che sottendono l'innesco dell'attacco possono attivare centri sottocorticali potenzialmente coinvolti nella nocicezione e nell'induzione dei sintomi associati (Pini-Sarchielli-Zanchin, 2010).Esistono infatti evidenze sperimentali sull'animale che la CSD induca l'attivazione del sistema trigemino-vascolare, probabilmente attraverso l'attivazione delle metalloproteasi di matrice che determina un incremento della permeabilità vascolare; questo permette ad alcuni prodotti come potassio, idrogenioni e adenosina, rilasciati durante la CSD, di raggiungere e sensibilizzare gli afferenti trigeminali perivascolari e di attivare il nucleo trigeminale, nonché di attivare aree tronco-encefaliche coinvolte nell'emicrania, dando inizio all'attacco (Bolay, Moskowitz, 2005).Diversi esperimenti di magnetoelettroencefalografia hanno fornito un'evidenza diretta che la CSD rappresenti la base neurofisiologica dell'aura (Welch et al. 1992).