Утренняя чашка кофе может придать вам сил на весь день, но может ли она держать ваш мозг слишком активным ночью, даже когда вы спите?
Новое исследование предполагает, что кофеин не просто влияет на уровень вашей энергии. Он также может изменить работу вашего мозга во время сна, особенно у людей в возрасте 20 с небольшим лет.
Канадские исследователи обнаружили, что употребление кофеина перед сном может поддерживать мозг в более активном состоянии в течение ночи.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications Biology , использовались электроэнцефалография (ЭЭГ) и искусственный интеллект для изучения того, как кофеин изменяет поведение мозга во время отдыха.
«Мы использовали расширенный статистический анализ и искусственный интеллект для выявления едва заметных изменений в активности нейронов», — сказал ведущий автор Филипп Тёльке , стажер-исследователь из Монреальского университета.
«Результаты показали, что кофеин повышает сложность мозговых сигналов, отражая более динамичную и менее предсказуемую нейронную активность, особенно во время фазы медленного сна (NREM), которая имеет решающее значение для консолидации памяти и когнитивного восстановления», — сказал он в пресс-релизе.
Исследователи обнаружили, что кофеин повышает сложность мозговых сигналов. Он также усиливает то, что известно как «критичность».
«Критичность описывает состояние мозга, которое находится в равновесии между порядком и хаосом», — сказал соавтор исследования Карим Джерби , профессор психологии Монреальского университета и директор Лаборатории когнитивной и вычислительной нейронауки.
«В этом состоянии мозг функционирует оптимально», — сказал Филипп Тёльке. «Он может эффективно обрабатывать информацию, быстро адаптироваться, учиться и гибко принимать решения».
Однако во время сна это состояние бодрствования не совсем идеально.
«Кофеин стимулирует мозг и переводит его в состояние критичности, когда он более бодр, внимателен и реактивен», — пояснила в пресс-релизе соруководитель исследования Джули Кэрриер , директор Канадской сети сна и циркадных ритмов.
«Хотя это полезно в течение дня для концентрации, это состояние может мешать отдыху ночью: мозг не будет ни расслабляться, ни восстанавливаться должным образом».
Для изучения этих эффектов исследователи наблюдали за 40 здоровыми взрослыми во время сна. Участники принимали либо капсулы кофеина, либо плацебо в разные ночи, за три часа до сна, а затем за час до сна.
Исследователи обнаружили, что кофеин усиливает бета-волны мозга, обычно связанные с умственной активностью и бодрствованием, и ослабляет более медленные мозговые волны, такие как тета и альфа, которые связаны с глубоким и восстанавливающим сном.
«Эти изменения свидетельствуют о том, что даже во время сна мозг остается в более активированном, менее восстановительном состоянии под воздействием кофеина», — сказал Джерби.
«Это изменение ритмической активности мозга может помочь объяснить, почему кофеин влияет на эффективность восстановления мозга в течение ночи, что может иметь последствия для обработки памяти», — добавил он.
Воздействие кофеина было особенно сильным у людей в возрасте 20–27 лет по сравнению с людьми среднего возраста от 41 до 58 лет. Эта разница может быть связана с изменениями в рецепторах аденозина в мозге. Аденозин — это химическое вещество, которое накапливается в течение дня, заставляя вас чувствовать сонливость.
Кофеин блокирует аденозиновые рецепторы, поддерживая бодрствование, но у молодых людей таких рецепторов больше, поэтому стимулятор оказывает более сильный эффект.
«Количество аденозиновых рецепторов естественным образом уменьшается с возрастом, что снижает способность кофеина блокировать их и улучшать сложность работы мозга, что может частично объяснять сниженный эффект кофеина, наблюдаемый у участников среднего возраста», — сказала Кэрриер.
Поскольку кофеин так широко используется — особенно в качестве ежедневного средства от усталости — исследователи заявили, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять его долгосрочное воздействие на здоровье мозга и разработать персонализированные рекомендации для разных возрастных групп.
Новое исследование предполагает, что кофеин не просто влияет на уровень вашей энергии. Он также может изменить работу вашего мозга во время сна, особенно у людей в возрасте 20 с небольшим лет.
Канадские исследователи обнаружили, что употребление кофеина перед сном может поддерживать мозг в более активном состоянии в течение ночи.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications Biology , использовались электроэнцефалография (ЭЭГ) и искусственный интеллект для изучения того, как кофеин изменяет поведение мозга во время отдыха.
«Мы использовали расширенный статистический анализ и искусственный интеллект для выявления едва заметных изменений в активности нейронов», — сказал ведущий автор Филипп Тёльке , стажер-исследователь из Монреальского университета.
«Результаты показали, что кофеин повышает сложность мозговых сигналов, отражая более динамичную и менее предсказуемую нейронную активность, особенно во время фазы медленного сна (NREM), которая имеет решающее значение для консолидации памяти и когнитивного восстановления», — сказал он в пресс-релизе.
Исследователи обнаружили, что кофеин повышает сложность мозговых сигналов. Он также усиливает то, что известно как «критичность».
«Критичность описывает состояние мозга, которое находится в равновесии между порядком и хаосом», — сказал соавтор исследования Карим Джерби , профессор психологии Монреальского университета и директор Лаборатории когнитивной и вычислительной нейронауки.
«В этом состоянии мозг функционирует оптимально», — сказал Филипп Тёльке. «Он может эффективно обрабатывать информацию, быстро адаптироваться, учиться и гибко принимать решения».
Однако во время сна это состояние бодрствования не совсем идеально.
«Кофеин стимулирует мозг и переводит его в состояние критичности, когда он более бодр, внимателен и реактивен», — пояснила в пресс-релизе соруководитель исследования Джули Кэрриер , директор Канадской сети сна и циркадных ритмов.
«Хотя это полезно в течение дня для концентрации, это состояние может мешать отдыху ночью: мозг не будет ни расслабляться, ни восстанавливаться должным образом».
Для изучения этих эффектов исследователи наблюдали за 40 здоровыми взрослыми во время сна. Участники принимали либо капсулы кофеина, либо плацебо в разные ночи, за три часа до сна, а затем за час до сна.
Исследователи обнаружили, что кофеин усиливает бета-волны мозга, обычно связанные с умственной активностью и бодрствованием, и ослабляет более медленные мозговые волны, такие как тета и альфа, которые связаны с глубоким и восстанавливающим сном.
«Эти изменения свидетельствуют о том, что даже во время сна мозг остается в более активированном, менее восстановительном состоянии под воздействием кофеина», — сказал Джерби.
«Это изменение ритмической активности мозга может помочь объяснить, почему кофеин влияет на эффективность восстановления мозга в течение ночи, что может иметь последствия для обработки памяти», — добавил он.
Воздействие кофеина было особенно сильным у людей в возрасте 20–27 лет по сравнению с людьми среднего возраста от 41 до 58 лет. Эта разница может быть связана с изменениями в рецепторах аденозина в мозге. Аденозин — это химическое вещество, которое накапливается в течение дня, заставляя вас чувствовать сонливость.
Кофеин блокирует аденозиновые рецепторы, поддерживая бодрствование, но у молодых людей таких рецепторов больше, поэтому стимулятор оказывает более сильный эффект.
«Количество аденозиновых рецепторов естественным образом уменьшается с возрастом, что снижает способность кофеина блокировать их и улучшать сложность работы мозга, что может частично объяснять сниженный эффект кофеина, наблюдаемый у участников среднего возраста», — сказала Кэрриер.
Поскольку кофеин так широко используется — особенно в качестве ежедневного средства от усталости — исследователи заявили, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять его долгосрочное воздействие на здоровье мозга и разработать персонализированные рекомендации для разных возрастных групп.
