Во студија објавена во списанието |Nature Communications Biology|, тим истражувачи од Универзитетот во Монтреал откри нови сознанија за тоа како кофеинот го менува сонот и влијае на обновата на мозокот – и физичка и когнитивна – за време на ноќта.

Сложеноста на мозочните сигнали

Истражувањето го предводел Филип Телке, истражувач во Лабораторијата за когнитивна и компјутерска невронаука на Универзитетот во Монтреал (CoCo Lab), заедно со директорот на лабораторијата, професорот по психологија и истражувач во Квебечкиот институт за вештачка интелигенција, Карим Џерби.

Во соработка со професорката по психологија на спиењето и стареењето Џули Кериер и нејзиниот тим од Центарот за напредни истражувања во медицината на спиењето при Универзитетот во Мичиген, научниците користеле вештачка интелигенција и електроенцефалографија (EEG) за да го проучат влијанието на кофеинот врз спиењето.

Истражувањето покажа дека кофеинот ја зголемува сложеноста на мозочните сигнали и ја зголемува т.н. „критичност“ на мозокот за време на спиењето, што било особено изразено кај млади возрасни.

„Критичноста“ – златна рамнотежа

Џерби објаснува дека „критичноста“ ја опишува состојбата на мозокот што се наоѓа меѓу редот и хаосот.

„Тоа е како оркестар: ако е премногу тивко – ништо не се случува, ако е премногу хаотично – настанува какофонија. Критичноста е златната средина, кога мозочната активност е организирана и флексибилна. Во оваа состојба, мозокот функционира оптимално – ефикасно обработува информации, брзо се прилагодува, учи и носи одлуки со агилност“, вели тој.

Џули Кериер додава дека кофеинот го „стимулира мозокот“ и го турка кон состојба на „критичност“, кога е побуден, повнимателен и пореактивен.

„Иако ова е корисно преку ден за концентрација, оваа состојба може да го наруши ноќниот одмор: мозокот не се опушта доволно ниту се обновува соодветно“, објаснува таа.

Напредна анализа на мозочната активност

За да го испитаат ефектот на кофеинот врз спиењето, тимот забележал ноќна мозочна активност кај 40 здрави возрасни лица користејќи "EEG".

Го споредиле мозокот на учесниците во две одделни ноќи – една кога консумирале кофеински капсули три часа, а потоа еден час пред спиење, и друга со плацебо.

Телке објаснува дека биле користени напредни статистички анализи и алатки со вештачка интелигенција за идентификување суптилни промени во невронската активност.

„Резултатите покажаа дека кофеинот ја зголемува сложеноста на мозочните сигнали, што одразува подинамична и помалку предвидлива невронска активност – особено во фазата на "NREM"-сон, која е клучна за консолидирање на меморијата и когнитивна обнова“, вели тој.

Значајни промени во мозочниот ритам

Истражувачите откриле и изненадувачки промени во електричните ритми на мозокот за време на спиењето: кофеинот ги ослабел побавните мозочни бранови како тета и алфа – кои генерално се поврзуваат со длабок, обновувачки сон – и ја зголемил активноста на бета-брановите, кои се типични за будна состојба и ментална ангажираност.

Џерби потенцира дека овие промени укажуваат на тоа дека дури и во сон, мозокот останува во повозбудена, помалку ресторативна состојба под влијание на кофеинот.

„Оваа промена во ритмичката активност може да објасни зошто кофеинот влијае врз ефикасноста на обновата на мозокот во текот на ноќта, со можни последици за обработката на меморијата“, додава тој.

Потребни се дополнителни истражувања

Студијата исто така покажа дека ефектите од кофеинот врз мозочната динамика биле значително поизразени кај младите возрасни (20 – 27 години) отколку кај учесниците на возраст од 41 до 58 години – особено во "REM"-фазата на спиењето, фазата што е поврзана со соништата.

Имајќи ја предвид масовната употреба на кофеинот низ целиот свет, особено како „секојдневен лек за замор“, научниците ја нагласуваат важноста на разбирање на неговите комплексни ефекти врз мозочната активност кај различни возрасни групи и здравствени состојби.

Тие додаваат дека се потребни понатамошни истражувања за да се разјасни како овие невронски промени влијаат врз когнитивното здравје и секојдневното функционирање, и да се овозможи понуда на персонализирани препораки за внес на кофеин.