A causa dessa dor aguda é o seu cérebro que está sendo alertado sobre a rápida mudança de temperatura do céu da boca, devido à substância fria que está em contato. Assim que o cérebro é alertado, a artéria cerebral anterior dilata, por sua vez, isto aumenta o fluxo sanguíneo no lobo frontal do cérebro, a fim de manter o lobo frontal quente. Este fluxo sanguíneo é interpretada pelos neuroreceptores como dor. O "congelamento" do cérebro é, na verdade o fluxo de sangue. Mesmo que uma bebida gelada for capaz de abaixar temporariamente alguns graus de temperatura, isso não seria um grande problema. Para poder realizar alguns procedimentos, os neurocirurgiões costumam levar o cérebro, de sua gama de repouso acolhedor entre 37˚ e 38˚ C, a 17,78˚ C. Quando o cérebro é refrigerado a 20˚ C, o seu metabolismo e atividade elétrica caem a 15%.
Segundo os médicos, mesmo que o paciente não esteja anestesiado, a essa temperatura, estaria em um estado não-interativo, incapaz de sentir estímulos de sentidos ou produzir uma resposta. Mesmo quando se aquece o cérebro, ele sempre volta ao normal, isso não é prejudicial. O que significa que, mesmo que seu cérebro “congele”, desde que você aguente aquela dorzinha, não terá problemas maiores.
Há duas possibilidades sobre o que causa a dor de cabeça de sorvete. A bebida pode refrigerar o ar no interior de seu corpo e fazer com que os vasos sanguíneos da cavidade nasal perto de sua testa se contraiam, criando dor semelhante a uma enxaqueca. Ou, pode tocar um ramo do nervo trigêmeo em sua boca, provocando uma resposta à dor no nervo que é responsável pela sensação facial.
Como essa situação não chama a atenção de pesquisadores e, principalmente, de financiadores, nenhum estudo na área foi feito para comprovar as causas de tal sensação. Segundo especialistas, para descobrir se é um problema no nervo, era só realizar um procedimento simples: bloquear o nervo com uma injeção de lidocaína, esfriar a área, e se ainda acontecer a dor de cabeça de sorvete, é porque ela é provavelmente algo relacionado ao sistema circulatório.
