Как кофеин уменьшает память?
Просмотров: 427
narezka
КомментарииПожаловаться
Описание:
Предыдущие исследования действительно показали, что кофеин может оказывать благотворное влияние на когнитивные функции, например, улучшать внимание и бдительность. Тем не менее, эти исследования часто фокусировались на остром потреблении кофеина, не принимая во внимание долгосрочные последствия ежедневного потребления. Это новое исследование было направлено на устранение этого пробела в нашем понимании путем изучения влияния длительного употребления кофеина на когнитивные функции.
Для многих из нас кофеин является ежедневной необходимостью, обеспечивая утреннюю встряску, чтобы начать наш день, или в середине дня, чтобы взбодриться во время долгого рабочего дня. Мы часто ассоциируем кофеин с улучшением концентрации внимания и бдительности, но что, если этот любимый стимулятор не совсем тот эликсир, который стимулирует работу мозга, как мы думаем?
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, пролило новый свет на взаимосвязь между кофеином и когнитивными способностями. Вопреки распространенным ожиданиям, исследование предполагает, что ежедневное потребление кофеина может препятствовать, а не улучшать нашу рабочую память.
Предыдущие исследования действительно показали, что кофеин может оказывать благотворное влияние на когнитивные функции, например, улучшать внимание и бдительность. Тем не менее, эти исследования часто фокусировались на остром потреблении кофеина, не принимая во внимание долгосрочные последствия ежедневного потребления. Это новое исследование было направлено на устранение этого пробела в нашем понимании путем изучения влияния длительного употребления кофеина на когнитивные функции.
«Кофеин является наиболее часто используемым психоактивным веществом для борьбы с сонливостью и повышения бдительности. Нам было любопытно, можно ли распространить этот благотворный эффект на рабочую память, которая является когнитивной функцией, лежащей в основе различных видов повседневных задач», — сказал автор исследования Ю-Шиуан Линь, научный сотрудник Гарвардской медицинской школы и Базельского университета.
Более того, несмотря на подавляющее большинство ежедневных потребителей кофеина, значительное количество научных исследований было сосредоточено на острых эффектах кофеина, а именно на фармакологических эффектах, возникающих в период отсутствия кофеина. Поэтому мы хотели бы сосредоточиться на влиянии ежедневного потребления кофеина и резкого прекращения ежедневного потребления кофеина на функцию рабочей памяти и ее нейронные корреляты».
Исследователи провели двойное слепое, рандомизированное, плацебо-контролируемое перекрестное исследование в Центре хронобиологии при Университетской психиатрической клинике Базеля в Швейцарии, чтобы изучить влияние ежедневного потребления кофеина на активность мозга, связанную с рабочей памятью, и поведенческие показатели. В исследовании приняли участие 20 здоровых добровольцев мужского пола. Выбор популяции, состоящей только из мужчин, был сделан для того, чтобы свести к минимуму вариабельность метаболизма кофеина из-за гормональных колебаний у женщин.
Каждый участник выполнил три условия: плацебо, кофеин и отмена кофеина, причем порядок состояний был рандомизирован. В состоянии плацебо они не получали кофеина, в то время как в условиях кофеина они получали ежедневную умеренную дозу кофеина в течение десяти дней. Во время абстинентного синдрома они получали кофеин в течение девяти дней, но затем прошли 36-часовой период отмены кофеина.
Когнитивная производительность оценивалась с помощью двух основных задач: задания 0-back и задания 3-back. Задание 0 назад в основном оценивало базовую концентрацию внимания и психомоторные функции, в то время как задание 3 назад оценивало функцию рабочей памяти. Для оценки производительности участников были измерены как частота ошибок, так и время реакции.
Активность мозга анализировали с помощью функциональной МРТ-сканирования. Исследователи изучили различия в активности мозга между задачами «0 назад» и «3 спины», чтобы понять, как потребление и отмена кофеина влияют на нейронные реакции во время деятельности, связанной с памятью.
Частота ошибок при выполнении основных заданий на концентрацию внимания (0-назад) не показала значимого влияния состояния. Участники допустили одинаковое количество ошибок по всем трем условиям. Интересно, что отмена кофеина оказала заметное влияние на процессы концентрации внимания участников. Те, кто находился в состоянии абстиненции, испытывали более длительное время реакции во время выполнения заданий с 0-back, что подчеркивает влияние абстиненции на концентрацию внимания и бдительность.
«Интересно, что те когнитивные элементы, которые обычно получают острая пользу от кофеина, такие как время обработки информации в базовой задаче на концентрацию внимания, не были улучшены после ежедневного приема кофеина», — сказал Лин. «Это наблюдение перекликается с толерантностью к хроническому потреблению кофеина, о которой часто сообщалось как у животных, так и у людей. Прекращение ежедневного приема кофеина, однако, привело к более медленной обработке информации в этой задаче на концентрацию внимания».
Исследователи также обнаружили доказательства того, что ежедневное умеренное потребление кофеина может на самом деле поставить под угрозу рабочую память. Участники, принимавшие кофеин и синдром отмены, показали более высокую частоту ошибок и более длительное время реакции во время выполнения задания на 3 спины, что указывает на то, что ежедневное потребление кофеина не улучшило этот аспект памяти.
Функциональный МРТ-анализ выявил интригующие закономерности мозговой активности. Во время задания на 3 спины, которое требовало рабочей памяти, наблюдалась повышенная активность в областях мозга, связанных с вниманием и моторным контролем. Тем не менее, не наблюдалось существенных различий в активности мозга между тремя состояниями, что указывает на то, что изменения в когнитивных способностях не совпадали с соответствующими изменениями в нейронной активности.
Результаты визуализации мозга согласуются с предыдущими исследованиями, которые показали, что «острое потребление кофеина увеличивает активность мозга без улучшения поведенческих характеристик рабочей памяти», — объяснил Лин. «Наши данные добавили, что ежедневный прием кофеина существенно не изменил активность мозга, но вместо этого поставил под угрозу поведенческие показатели рабочей памяти. Этот компрометирующий эффект был неожиданно ослаблен в том состоянии, когда участники прекратили ежедневное потребление кофеина».
Ежедневное потребление кофеина было связано со снижением активности в правом гиппокампе, области мозга, имеющей решающее значение для процессов памяти. «В качестве неожиданного открытия мы наблюдали снижение кислородозависимой активности в крови в правом гиппокампе на протяжении всей задачи рабочей памяти», — сказал Лин. «В нашем предыдущем отчете из того же исследования мы фактически наблюдали уменьшение структуры серого вещества в этой самой области после ежедневного потребления кофеина (см. здесь и здесь). Что привело к снижению активности и структуры, оставалось неясным».
Исследование дает ценную информацию о влиянии кофеина на память и функции мозга. Но исследование, как и все исследования, имеет некоторые ограничения. Размер выборки был относительно небольшим, и исследование было сосредоточено на популяции, состоящей только из мужчин, чтобы уменьшить вариабельность метаболизма кофеина. Будущие исследования могут изучить влияние кофеина на более крупные и разнообразные группы.
В исследовании также использовался чистый кофеин, а не напитки с кофеином, поэтому результаты могут не полностью отражать эффекты потребления кофе или чая.
«В целом, мы считаем, что необходимо больше исследований с большим размером выборки, чтобы подтвердить и лучше объяснить то, что мы обнаружили до сих пор», — сказал Лин.
Также необходимы дополнительные исследования, чтобы понять молекулярные механизмы, лежащие в основе воздействия кофеина на различные когнитивные функции.
«Было известно, что кофеин приводит к нейроваскулярной развязке, а именно к непропорциональным сосудистым реакциям на нейронную активность», — объяснил Лин. «Поскольку измерение фМРТ сильно зависит от нейроваскулярной связи, наши данные еще больше подняли вопрос: связано ли влияние кофеина на когнитивные функции с нейроваскулярным эффектом кофеина? Если нет, то каков основной механизм когнитивного эффекта кофеина?»
Исследование под названием «Активность мозга во время выполнения задачи на рабочую память после ежедневного приема кофеина и его отмены: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование» было проведено Ю-Шиуан Линь, Джанин Вайбель, Хансом-Петером Ландольтом, Франческо Сантини, Хелен Славик, Стефаном Боргвардтом, Кристианом Кайохеном и Каролин Франциской Райхерт.
