Die Forscher erfassten die Werte von vier verschiedenen Hormonen, deren Produktion vom Hypothalamus geregelt wird. Diese Gehirnregion steuert grundlegende Funktionen wie etwa Körpertemperatur, Hunger und Durst. Zu den untersuchten Hormonen gehörten Melatonin, das den Tagesrhythmus und damit den Schlaf reguliert, Cortisol, das der Körper unter Stress ausschüttet und Prolactin, der Gegenspieler des Neurotransmitters Dopamin. Die Dopamin-Produktion zu unterdrücken, hatte sich in früheren Versuchen als erfolgreiches Mittel gegen Kopfschmerzen erwiesen.
Die Migräne-Patienten wiesen hormonelle Abweichungen auf, die die Gesunden nicht zeigten: Bei etwa der Hälfte trat der Höchstwert des Melatonin-Wertes verspätet ein. Bei den Patienten, die zusätzlich unter Schlafstörungen und chronischer Müdigkeit litten, war der Höchstwert außerdem deutlich niedriger als bei den gesunden Versuchsteilnehmern. Die Mengen des Stresshormons Cortisol waren dagegen bei den Migräne-Patienten signifikant höher. Dagegen war Prolactin, der Gegenspieler des Neurotransmitters Dopamin, in vergleichsweise geringen Mengen vorhanden.