Кофеин поддерживает мозг в бодрствующем состоянии даже во время сна — исследование

Новое исследование Монреальского университета раскрывает влияние кофеина на мозг во время сна. Кофеин содержится не только в кофе, но и в чае, шоколаде, энергетических и многих популярных безалкогольных напитках. Как выяснили ученые, кофеин способен влиять на то, как мозг восстанавливается ночью: как на физическое восстановление, так и когнитивные функции.

• Исследователи использовали искусственный интеллект и электроэнцефалографию (ЭЭГ), чтобы глубже изучить воздействие кофеина на сон.
• Так, кофеин увеличивает сложность мозговых сигналов и усиливает «критичность» мозга во время сна. Интересно, что это было более выражено у молодых людей. «Критичностью» специалисты назвали состояние мозга, которое находится в равновесии между порядком и хаосом. В это время мозговая активность одновременно организована и гибка — мозг может эффективно обрабатывать информацию, быстро адаптироваться, учиться и гибко принимать решения.
• Это состояние полезно днем, но может помешать отдыху ночью: мозг не будет расслабляться и восстанавливаться.

Как проходило исследование

Команда ученых записала ночную активность мозга 40 здоровых взрослых людей с помощью электроэнцефалограммы. Они сравнили активность мозга каждого участника в две отдельные ночи — одну, когда они употребляли капсулы кофеина за три часа и за час до сна, и другую, когда они принимали плацебо в то же время.

• Результаты показали, что кофеин увеличил сложность мозговых сигналов, отражая более динамичную и менее предсказуемую нейронную активность, особенно во время фазы сна с небыстрым движением глаз (NREM, фаза медленного сна), которая имеет решающее значение для консолидации памяти и когнитивного восстановления.
• Исследователи также обнаружили изменения в электрических ритмах мозга во время сна: кофеин ослаблял более медленные колебания (тета- и альфа-волны), обычно связанные с глубоким сном, и стимулировал активность бета-волн, которая чаще встречается во время бодрствования. Это и указывает на то, что даже во время сна мозг остается в более активированном состоянии под влиянием кофеина».
• Кроме того, воздействие кофеина на динамику работы мозга было более выражено у молодых людей в возрасте от 20 до 27 лет по сравнению с участниками среднего возраста от 41 до 58 лет, особенно во время быстрого сна. Вероятно, это связано с более высокой плотностью аденозиновых рецепторов в мозге молодых людей. Аденозин — это молекула, которая накапливается в мозге в течение дня, вызывая чувство усталости. Аденозиновые рецепторы уменьшаются с возрастом, что снижает способность кофеина блокировать их и улучшать сложность мозга. Это частично объясняет сниженный эффект кофеина у участников среднего возраста.
• Учитывая широкое употребление кофеина во всем мире, особенно в качестве ежедневного средства от усталости, исследователи подчеркивают важность понимания его воздействия на мозговую активность в разных возрастных группах. Нужны дальнейшие исследования, чтобы понять, как эти нейронные изменения влияют на когнитивное здоровье и повседневное функционирование организма.

Ранее специалисты университетов Ватерлоо и Гранады изучили влияние кофеина на динамические зрительные навыки и заключили, что он повышает внимательность и точность обнаружения движущихся объектов, а также улучшает время реакции.