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La fotofobia, comúnmente explicada como una exacerbación del dolor de cabeza inducida por la luz, es usual entre los pacientes que experimentan ataques agudos de migraña. Aunque la mayoría de ellos advierte que la luz aumenta la intensidad de sus cefaleas, una porción significativa informa que esta razón no es la única por la que sienten aversión a la luz, sino que también admiten que sufren una sensación que es predominantemente desagradable. De cualquier manera, la necesidad de evitar la luz hace que los migrañosos sean disfuncionales debido a que se ven obligados a alejarse de las tareas diurnas para buscar su bienestar.

Para determinar el fenómeno que pudiera explicar por qué la luz resulta ser desagradable para estos pacientes, Rodrigo Noseda y colaboradores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, estudiaron individuos con migraña y sujetos control, y evidenciaron que en comparación a la oscuridad,  las luces desencadenaban cambios mayores en las funciones autonómicas y en emociones negativas incluso en las personas sin la afección. Pese a ello, la asociación entre luz y emociones positivas mostró ser más fuerte en esta última cohorte. 

Posteriormente, en un intento por definir un sustrato neuroanatómico para estos hallazgos, se utilizó un modelo animal (ratas) y se demostró que los axones de sus células ganglionares de la retina convergen en neuronas hipotalámicas que se proyectan directamente a núcleos en el tronco encefálico y la médula espinal, regulando funciones simpáticas y parasimpáticas en presencia de dopamina, histamina, orexina, hormona concentradora de melanina, oxitocina y vasopresina.

Aunque el estudio en animales definió el marco para conceptualizar cómo la luz desencadena los síntomas descritos por los pacientes, los análisis en humanos sugieren que la naturaleza aversiva de la luz es más compleja que su simple asociación con la intensificación del dolor de cabeza

Finalmente, la luz puede conducir a percepciones de opresión en el pecho, falta de aliento, mareo, irritabilidad, tristeza y miedo, entre otros síntomas aversivos. Tales sensaciones están mediadas por vías neuronales novedosamente descritas capaces de regular las funciones autonómicas y las emociones.