Otwór owalny w przegrodzie międzyprzedsionkowej serca powstaje w okresie życia płodowego i po urodzeniu u większości ludzi się zamyka. Wskutek nieprawidłowego lub zahamowanego rozwoju może pozostać ubytek w przegrodzie międzyprzedsionkowej typu drożnego otworu owalnego (PFO, patent foramen ovale). U zdrowych osób odsetek PFO szacuje się na około 26%. W niektórych schorzeniach neurologicznych stwierdzano znacznie wyższą częstość PFO. Należy do nich przede wszystkim migrena z aurą oraz udar niedokrwienny mózgu u osób młodych, bez znanych czynników ryzyka, a także klasterowy ból głowy, przemijająca całkowita niepamięć (TGA, transient global amnesia), arteriopatia z podkorowymi zawałami i leukoencefalopatią dziedzicząca się autosomalnie dominująco (CADASIL, cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leucoencephalopathy) oraz zespół obturacyjnego bezdechu śródsennego (OSAS, obstructive sleep apnea syndrome). Migrena jest bardzo częstą chorobą układu nerwowego i mimo że jest znana od kilku tysięcy lat, patogeneza napadu migreny pozostaje nie do końca wyjaśniona. Istnieje wiele hipotez, które próbowano połączyć w jedną teorię, zakładającą udział neurotransmiterów, naczyń mózgowych oraz nerwu trójdzielnego. Najszerzej akceptowaną jest teoria naczyniowa patogenezy napadu migreny. Inne ewentualne czynniki (np. genetyczne) nie wykluczają tej teorii, a mogą ją uzupełniać lub z nią współistnieć. Uzyskane wyniki częstszego występowania PFO u pacjentów z migreną z aurą mogą sugerować zatorowe tło powstania napadu migreny z aurą, a głównie aury migrenowej. Zator paradoksalny przedostający się w sprzyjających warunkach, takich jak wykonywanie próby Valsalvy, przez PFO do naczyń mózgowych może powodować przemijające ogniskowe objawy neurologiczne. Zator paradoksalny może także spowodować odruchowy skurcz naczynia i przejściowe niedokrwienie oraz w tym samym mechanizmie - korową depresję aktywności neuronalnej. Częstsze współistnienie PFO z występowaniem napadów migreny z aurą może się także wiązać ze wspólną nieprawidłową budową śródbłonka naczyniowego i endokardium, a także z podobnym podłożem genetycznym.