Kofein, koji se nalazi u kafi, čaju, čokoladi, energetskim napicima i mnogim bezalkoholnim pićima, tokom dana pozitivno utiče na koncentraciju, a ima negativan uticaj na san.
U studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications Biology, tim istraživača sa Univerziteta u Montrealu bacio je novo svjetlo na to kako kofein može da izmijeni san i utiče na oporavak mozga, i fizički i kognitivni, preko noći. Istraživanje je vodio Filip Telke, istraživački pripravnik u Laboratoriji za kognitivne i računarske neuronauke Univerziteta u Montrealu, zajedno sa direktorom laboratorije Karim Džerbi, profesorom psihologije i istraživačem u Institutu za vještačku inteligenciju u Kvebeku.
U saradnji sa profesorkom psihologije sna i starenja Džuli Kerier i njenim timom u Centru za napredna istraživanja u medicini spavanja Univerziteta u Mičigenu, naučnici su koristili vještačku inteligenciju i elektroencefalografiju (ЕЕG) da bi proučili uticaj kofeina na san.
Istraživanje je pokazalo da kofein povećava složenost moždanih signala i pojačava "kritičnost" mozga tokom sna, a ono što je zanimljivo, to je podatak da je to bilo izraženije kod mlađih odraslih.
Džerbi objašnjava da kritičnost opisuje stanje mozga koje je uravnoteženo između reda i haosa.
"To je kao orkestar: previše tiho i ništa se ne dešava, previše haotično i postoji kakofonija. Kritičnost je zlatna sredina gdje je moždana aktivnost organizovana i fleksibilna. U ovom stanju, mozak funkcioniše optimalno: može efikasno obrađivati informacije, brzo se prilagođavati, učiti i donositi odluke sa agilnošću", naveo je Džerbi.
Kerier dodaje da Kofein stimuliše mozak i gura ga u stanje kritičnosti, gdje je budniji, oprezniji i reaktivniji. "Iako je ovo korisno tokom dana za koncentraciju, ovo stanje bi moglo da ometa odmor noću: mozak se ne bi ni opustio niti bi se pravilno oporavio", objašnjava Kerier.
Kofein i spavanje
Da bi proučili kako kofein utiče na mozak tokom spavanja, tim je zabilježio noćnu aktivnost mozga kod 40 zdravih odraslih osoba koristeći elektroencefalogram. Uporedili su aktivnost mozga svakog učesnika tokom dvije odvojene noći - jednu kada su konzumirali kapsule kofeina tri sata, a zatim jedan sat prije spavanja, i drugu kada su uzimali placebo u isto vrijeme. Telke navodi da je tim koristio naprednu statističku analizu i vještačku inteligenciju da bi identifikovali suptilne promjene u neuronskoj aktivnosti.
"Rezultati su pokazali da kofein povećava složenost moždanih signala, odražavajući dinamičniju i manje predvidljivu neuronsku aktivnost, posebno tokom faze sna sa brzim pokretima očiju (NRЕM) koja je ključna za konsolidaciju pamćenja i kognitivni oporavak", naveo je Telke. Istraživači su takođe otkrili zapanjujuće promjene u električnim ritmovima mozga tokom spavanja: kofein je oslabio sporije oscilacije poput teta i alfa talasa, generalno povezanih sa dubokim, regenerativnim snom, i stimulisao aktivnost beta talasa, što je češće tokom budnosti i mentalne angažovanosti.
Zašto je dobro popiti čašu vode prije kafe?
Džerbi naglašava da ove promjene ukazuju na to da čak i tokom spavanja, mozak ostaje u aktiviranijem, manje restorativnom stanju pod uticajem kofeina. "Ova promjena u ritmičkoj aktivnosti mozga može pomoći u objašnjenju zašto kofein utiče na efikasnost kojom se mozak oporavlja tokom noći, sa potencijalnim posljedicama po obradu pamćenja", naveo je Džerbi.
Studija je takođe pokazala da su efekti kofeina na dinamiku mozga bili značajno izraženiji kod mladih odraslih između 20 i 27 godina u poređenju sa učesnicima srednjih godina starosti od 41 do 58 godina, posebno tokom RЕM faze sna, faze povezane sa sanjanjem. Mladi odrasli su pokazali veći odgovor na kofein, vjerovatno zbog veće gustine adenozinskih receptora u njihovom mozgu.
Adenozin je molekul koji se postepeno akumulira u mozgu tokom dana, izazivajući osjećaj umora. Kerier objašnjava da adenozinski receptori prirodno opadaju sa godinama, smanjujući sposobnost kofeina da ih blokira i poboljša složenost mozga, što može djelimično objasniti smanjeni efekat kofeina primjećen kod učesnika srednjih godina. Ove razlike povezane sa uzrastom ukazuju na to da mozgovi kod mlađih osoba mogu biti podložniji stimulativnim efektima kofeina.
Kafa - lijek za umor
S obzirom na široku upotrebu kofeina širom svijeta, posebno kao svakodnevnog lijeka za umor, istraživači naglašavaju važnost razumijevanja njegovih složenih efekata na moždanu aktivnost kod različitih starosnih grupa i zdravstvenih stanja.
Dodaju da su potrebna dalja istraživanja kako bi se razjasnilo kako ove neuronske promjene utiču na kognitivno zdravlje i svakodnevno funkcionisanje, i kako bi se potencijalno usmjerile personalizovane preporuke za unos kofeina.