Les bases neuroanatomiques des douleurs cervicogéniques trouvent leur origine dans le noyau trigeminocervical. Ce noyau est constitué de la partie caudale du noyau du nerf trijumeau et des cornes postérieures des trois premiers nerfs cervicaux. Ceci résulte en convergence d'afférences vers les neurones spinothalamiques. Cette convergence indique qu'une stimulation de la région cervicale haute peut causer des douleurs dans le territoire du nerf trijumeau. Ici, il est intéressant de noter que c'est principalement la branche ophtalmique du nerf trijumeau qui est présente dans la partie caudale du noyau du nerf trijumeau.

Nerf trijumeau

Cette branche innerve la région de la tête que la plupart des gens avec céphalées cervicogéniques se plaignent de douleur. Donc, toute structure neuromusculosqueletique innervée par les trois premiers nerfs cervicaux peuvent causer une céphalée:

• Les articulations. Vous en conviendrez.
• Le système nerveux. Il ne faut pas oublier que dans la canal rachidien, la dure-mère est innervé par le nerf sinuvertébral, et que les nerfs périphériques sont innervés par le nervi nervorum. Ceci signifie que le système nerveux peut être lui-même la source de la douleur. De plus, quoiqu'une compression nerveuse franche soit rarement la cause de céphalées, une neurodynamique altérée peut facilement l'être.
• Les muscles. Une faiblesse et manque d'endurance des fléchisseurs profonds ont été démontrés, mais ceux-ci peuvent autant être la cause ou une conséquence de le douleur. De plus, il est encore débattu dans la littérature si les points gachettes sont une cause ou une conséquence des céphalées. Ce qui est certain, c'est que ceux-ci ne sont en rien spécifiques aux céphalées cervicogéniques.

Le neurotransmetteur principal utilisé dans les voies descendantes inhibitrices est la sérotonine. Le système sérotoninergique a été démontré dysfonctionnel dans divers cas de migraine et de céphalées de tension. Le système nerveux sympatique est intimement relié avec le système sérotoninergique. Ainsi, cliniquement, le thérapeute devrait inclure le système nerveux sympatique comme contributeur potentiel au syndrome douloureux. Par ailleurs, la sérotonine a un rôle a jouer avec les problèmes d'humeur. Il est intéressant de constater que plusieurs anti-dépresseurs communment utilisés sont des agnonistes de la sérotonine et ont souvent un effet bénéfique sur les céphalées.

Le nerf trijumeau innerve une partie du cercle de Willis. Ceci implique que le nerf trijumeau converge des informations somatiques et sensorielles. Ceci pourrait permettre de comprendre le caractère parfois pulsatile des céphalées cervicogéniques et comment différents types de céphalées peuvent s'influencer mutuellement.

L'inflammation neurogénique est la sécrétion de neurotransmetteurs vasodilatateurs par la terminaison nerveuse d'un nerf, lors d'un influx nerveux antidromique. La substance P est la substance principale dans ce mécanisme. Ainsi, la substance P va produire une vasodilatation supplémentaire des vaissaux sanguins, causant une extravasation de plasma sanguin et donc un certain oedème, en plus de directement faciliter les terminaisons nerveuses. Encore ici, le système nerveux sympatique peut influencer ce mécanisme.