Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications Biology, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ έριξε νέο φως στο πώς η καφεΐνη μπορεί να τροποποιήσει τον ύπνο και να επηρεάσει την αποκατάσταση του εγκεφάλου.
Η έρευνα διεξήχθη από τον Philipp Thölke, εκπαιδευόμενο ερευνητή στο Εργαστήριο Γνωστικής και Υπολογιστικής Νευροεπιστήμης (CoCo Lab) του UdeM, και συν-ηγήθηκε από τον διευθυντή του εργαστηρίου Karim Jerbi, καθηγητή ψυχολογίας. Σε συνεργασία με την καθηγήτρια ψυχολογίας ύπνου και γήρανσης Julie Carrier, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την Τεχνητή Νοημοσύνη και το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) για να μελετήσουν την επίδραση της καφεΐνης στον ύπνο.
Έδειξαν για πρώτη φορά ότι η καφεΐνη αυξάνει την πολυπλοκότητα των εγκεφαλικών σημάτων και ενισχύει την «κρισιμότητα» του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου.
«Η κρισιμότητα περιγράφει μια κατάσταση του εγκεφάλου που ισορροπεί μεταξύ τάξης και χάους», είπε ο Jerbi. Η Carrier εξήγησε: «Η καφεΐνη διεγείρει τον εγκέφαλο και τον ωθεί σε μια κατάσταση κρισιμότητας, όπου είναι πιο ξύπνιος, σε εγρήγορση και αντιδραστικός. Ενώ αυτό είναι χρήσιμο κατά τη διάρκεια της ημέρας για συγκέντρωση, αυτή η κατάσταση θα μπορούσε να επηρεάσει την ανάπαυση τη νύχτα: ο εγκέφαλος ούτε θα χαλαρώσει ούτε ανακάμπτει σωστά».
Για να μελετήσει πώς η καφεΐνη επηρεάζει τον εγκέφαλο που κοιμάται, η ομάδα της Carrier κατέγραψε τη νυχτερινή εγκεφαλική δραστηριότητα 40 υγιών ενηλίκων χρησιμοποιώντας ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Συνέκριναν την εγκεφαλική δραστηριότητα κάθε συμμετέχοντα σε δύο ξεχωριστές νύχτες -μία όταν κατανάλωναν κάψουλες καφεΐνης τρεις ώρες πριν και μία ώρα πριν τον ύπνο, και μια άλλη όταν λάμβαναν εικονικό φάρμακο τις ίδιες ώρες.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η καφεΐνη αύξησε την πολυπλοκότητα των εγκεφαλικών σημάτων, αντανακλώντας πιο δυναμική και λιγότερο προβλέψιμη νευρωνική δραστηριότητα, ειδικά κατά τη φάση του ύπνου χωρίς ταχεία κίνηση των ματιών (NREM), η οποία είναι κρίσιμη για την ενοποίηση της μνήμης και την γνωστική αποκατάσταση.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης εντυπωσιακές αλλαγές στους ηλεκτρικούς ρυθμούς του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου: η καφεΐνη εξασθενεί τις πιο αργές ταλαντώσεις όπως τα κύματα θήτα και άλφα -που γενικά σχετίζονται με τον βαθύ, αναζωογονητικό ύπνο- και διεγείρει τη δραστηριότητα των κυμάτων βήτα, η οποία είναι πιο συχνή κατά την αφύπνιση και την πνευματική εμπλοκή.
«Αυτές οι αλλαγές υποδηλώνουν ότι ακόμη και κατά τη διάρκεια του ύπνου, ο εγκέφαλος παραμένει σε μια πιο ενεργοποιημένη, λιγότερο αναζωογονητική κατάσταση υπό την επίδραση της καφεΐνης», είπε ο Jerbi. «Αυτή η αλλαγή στη ρυθμική δραστηριότητα του εγκεφάλου μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση γιατί η καφεΐνη επηρεάζει την αποτελεσματικότητα με την οποία ο εγκέφαλος ανακάμπτει κατά τη διάρκεια της νύχτας, με πιθανές συνέπειες για την επεξεργασία της μνήμης».
Η μελέτη έδειξε επίσης ότι οι επιδράσεις της καφεΐνης στη δυναμική του εγκεφάλου ήταν σημαντικά πιο έντονες σε νεαρούς ενήλικες ηλικίας 20 έως 27 ετών σε σύγκριση με τους μεσήλικες συμμετέχοντες ηλικίας 41 έως 58 ετών, ειδικά κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, της φάσης που σχετίζεται με τα όνειρα.
