头痛是由多个神经化学事件级联激发的步骤导致的，因此，研究针对这些步骤中的一步或几步的药理靶向治疗对于控制急性头痛发作具有潜力。重点是从针对神经元激活的早期机制入手，以恢复神经元的稳定性。

1. 抑制CSD：CSD是由谷氨酸、细胞外钾离子和降低的镁水平引发和传播的。因此，可以使用药物来调节谷氨酸、δ-1受体、氯通道和钾通道，以恢复神经元的稳定性。理论上，镁调节剂、NMDA受体调节剂和非NMDA谷氨酸调节剂、钾通道调节剂都可能有效。

2. 抑制神经血管偶联的神经原性炎症机制：NOS抑制剂可能对头痛治疗有效。

3. 抑制伤害性感受器的激活：使用血管扩张抑制剂曲普坦类药物可以遏制头痛发作。

4. 增强下行调控机制：提高阿片能的功能是增强下行调控的方法之一。短期使用阿片对下行抑制系统有很强的刺激作用，但长期使用会刺激下行疼痛的易化系统，导致痛觉过敏和头痛。另外，增强腺苷-1受体的功能也可以提高下行抑制能力，但在使用腺苷-1受体激动剂治疗头痛时需要权衡潜在的心血管系统不良影响。

5. 阻断中枢敏化：前列腺素介导的中枢敏化可以通过阻断前列腺素的合成来预防或逆转。钠通道的开放和香草酸受体的激活在外周敏化机制中起关键作用。利多卡因是一种外周钠通道阻滞剂，利多卡因贴膜对由外周和中枢敏化引起的带状疮疹后神经痛有效。抑制外周敏化还包括抑制香草酸受体的活性和可能与之相关的大麻素系统。调节谷氨酸能系统也可以阻断中枢敏化机制。使用NMDA受体调节剂和非NMDA的AMPA受体调节剂治疗急性头痛也具有治疗前景。