Một nghiên cứu mới từ Đại học Montreal đã chỉ ra những ảnh hưởng bất ngờ của caffeine đối với não bộ khi ngủ. Caffeine không chỉ có trong cà phê buổi sáng mà còn phổ biến trong trà, chocolate, đồ uống năng lượng và nước ngọt, trở thành một trong những chất kích thích phổ biến nhất trên toàn cầu. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí “Communications Biology”, cho thấy caffeine không chỉ giúp chúng ta tỉnh táo mà còn có thể thay đổi cách mà não bộ phục hồi vào ban đêm, ảnh hưởng đến quá trình sửa chữa cơ thể và chức năng nhận thức.
Nghiên cứu do thực tập sinh Philipp Thölke tại phòng thí nghiệm Khoa học Thần kinh Nhận thức và Tính toán của Đại học Montreal lãnh đạo, hợp tác với giáo sư tâm lý học Karim Jerbi từ Viện Nghiên cứu Trí tuệ Nhân tạo Quebec. Nhóm nghiên cứu cũng đã phối hợp với chuyên gia về giấc ngủ và lão hóa Julie Carrier và đội ngũ của cô, sử dụng trí tuệ nhân tạo và điện não đồ (EEG) để khám phá sâu hơn về ảnh hưởng của caffeine đối với giấc ngủ.
Caffeine nâng cao tín hiệu não
Nghiên cứu lần đầu tiên chỉ ra rằng caffeine có khả năng tăng cường độ phức tạp của tín hiệu não, và trong thời gian ngủ, nó củng cố trạng thái “quan trọng” (criticality) của não. Hiện tượng này đặc biệt rõ ràng ở những người trưởng thành trẻ tuổi. Jerbi cho biết, trạng thái quan trọng là trạng thái cân bằng của não giữa sự trật tự và hỗn loạn, trong đó hoạt động não vừa có tổ chức vừa linh hoạt, cho phép xử lý thông tin hiệu quả, thích ứng nhanh, học hỏi và đưa ra quyết định.
Carrier bổ sung rằng caffeine kích thích não bộ, đưa nó vào trạng thái tỉnh táo hơn, cảnh giác hơn và phản ứng nhanh hơn. Mặc dù điều này giúp tập trung vào ban ngày, nhưng vào ban đêm có thể gây cản trở cho việc nghỉ ngơi, dẫn đến não bộ không thể thư giãn hoặc phục hồi đúng cách.
Kiểm tra ảnh hưởng của caffeine đối với giấc ngủ
Để nghiên cứu ảnh hưởng của caffeine đối với não bộ khi ngủ, nhóm nghiên cứu đã ghi lại hoạt động sóng não của 40 người lớn khỏe mạnh vào ban đêm và so sánh hoạt động não của họ trong hai đêm khác nhau: một đêm họ uống viên nang caffeine ba giờ trước khi ngủ và một giờ trước khi ngủ, và đêm còn lại họ uống giả dược. Kết quả nghiên cứu cho thấy caffeine làm tăng độ phức tạp của tín hiệu não, đặc biệt trong giai đoạn ngủ không nhanh mắt (NREM), thời điểm liên quan đến việc tích hợp ký ức và phục hồi nhận thức, phản ánh hoạt động thần kinh năng động và khó dự đoán hơn.
Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng caffeine đã thay đổi nhịp điện não trong thời gian ngủ, làm yếu các sóng chậm liên quan đến giấc ngủ sâu và phục hồi (như sóng θ và sóng α), đồng thời kích thích hoạt động sóng β thường thấy trong trạng thái tỉnh táo và tham gia tinh thần. Những thay đổi này cho thấy, ngay cả khi ngủ, ảnh hưởng của caffeine khiến não bộ duy trì trong trạng thái hoạt động nhiều hơn và ít phục hồi hơn.
Ảnh hưởng đáng kể đối với người trưởng thành trẻ tuổi và trung niên
Nghiên cứu cũng cho thấy ảnh hưởng của caffeine đối với động lực não cao hơn đáng kể ở những người trưởng thành trẻ tuổi từ 20 đến 27 tuổi so với những người tham gia từ 41 đến 58 tuổi, đặc biệt là trong giai đoạn ngủ nhanh mắt liên quan đến giấc mơ (REM). Người trưởng thành trẻ tuổi phản ứng mạnh mẽ hơn với caffeine, điều này có thể liên quan đến mật độ thụ thể adenosine trong não của họ cao hơn. Adenosine là một phân tử tích lũy dần trong suốt cả ngày, gây cảm giác mệt mỏi. Khi tuổi tác tăng lên, số lượng thụ thể adenosine tự nhiên giảm, làm giảm khả năng ngăn chặn của caffeine đối với chúng, điều này có thể partly giải thích cho việc phản ứng của những người tham gia trung niên với caffeine yếu đi.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng, với việc caffeine được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, đặc biệt là như một giải pháp cho sự mệt mỏi hàng ngày, việc hiểu rõ ảnh hưởng phức tạp của nó đối với hoạt động của não ở các nhóm tuổi và tình trạng sức khỏe khác nhau là rất quan trọng. Họ cũng lưu ý rằng cần có thêm nghiên cứu để tìm hiểu cách những thay đổi thần kinh này ảnh hưởng đến sức khỏe nhận thức và chức năng hàng ngày, và có thể hướng dẫn các khuyến nghị về việc tiêu thụ caffeine cá nhân hóa.
(Hình đại diện: pixabay)
Đọc thêm:
Uống cà phê vào buổi sáng giúp kéo dài tuổi thọ! Các nhà khoa học nghiên cứu có thể giảm nguy cơ bệnh tim mạch và tỷ lệ tử vong.