قهوه بلای خوابت شده؟ این امواج مغزی راز خواب عمیق رو فاش می‌کنند!
اگر شما هم جزو کسانی هستید که قهوه را برای رفع خستگی و افزایش تمرکز می‌نوشید، اما شب‌ها با بی‌خوابی دست و پنجه نرم می‌کنید، این مطلب برای شماست.
به گزارش اینتیتر، اگر شما هم جزو کسانی هستید که قهوه را برای رفع خستگی و افزایش تمرکز می‌نوشید، اما شب‌ها با بی‌خوابی دست و پنجه نرم می‌کنید، این مطلب برای شماست.
یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که مصرف کافئین، به ویژه در جوانان، می‌تواند فعالیت مغز را در هنگام خواب پیچیده‌تر کرده و مانع از بازیابی انرژی و توانایی‌های شناختی در طول شب شود.
محققان دانشگاه مونترال با استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG) و هوش مصنوعی (AI)، الگوهای خواب ۴۰ فرد بزرگسال را پس از مصرف کافئین یا دارونما (پلاسیبو) مورد بررسی قرار دادند. نتایج این تحقیق، که در مجله Nature Communications Biology منتشر شده است، نشان می‌دهد کافئین می‌تواند سیگنال‌های مغزی غیرقابل پیش‌بینی را افزایش داده و الگوهای امواج مغزی مشابه حالت بیداری را تقویت کند.
کافئین چه بلایی سر خواب ما می‌آورد؟
کافئین ریتم خواب عمیق را با تضعیف امواج تتا و آلفا (امواجی که با آرامش و خواب عمیق مرتبط هستند) مختل می‌کند. همزمان، امواج بتا را که با هوشیاری در ارتباطند، تحریک می‌کند. این اثرات در افراد ۲۰ تا ۲۷ ساله به مراتب قوی‌تر است. به گفته محققان، دلیل این موضوع، تفاوت در تراکم گیرنده‌های آدنوزین (Adenosine receptor) در مغز افراد در سنین مختلف است. به نظر می‌رسد مغز جوان‌تر در برابر اثرات کافئین در شب آسیب‌پذیرتر است.
یافته‌های کلیدی این تحقیق:
- اختلال در خواب: کافئین ریتم‌های امواج آهسته خواب را کاهش داده و فعالیت امواج بتا را افزایش می‌دهد. این باعث می‌شود مغز در طول شب در حالت هوشیارتر بماند.
- افزایش پیچیدگی: کافئین مغز را به سمت حالت پیچیده‌تری سوق می‌دهد، حالتی بین نظم و بی‌نظمی، حتی در طول خواب. این وضعیت با عنوان “Criticality” شناخته می‌شود.
- حساسیت سنی: جوانان (بین ۲۰ تا ۲۷ سال) به دلیل تراکم بالاتر گیرنده‌های آدنوزین، اثرات قوی‌تری را تجربه می‌کنند.
“Criticality”: شمشیری دولبه برای مغز
پروفسور کریم جربی (Karim Jerbi)، مدیر آزمایشگاه علوم اعصاب شناختی و محاسباتی (CoCo Lab) در دانشگاه مونترال و از محققان ارشد این مطالعه، در توضیح مفهوم “Criticality” می‌گوید: «Criticality حالتی از مغز است که بین نظم و بی‌نظمی تعادل برقرار می‌کند. مانند یک ارکستر است: اگر خیلی ساکت باشد هیچ اتفاقی نمی‌افتد، اگر خیلی آشفته باشد گوش‌خراش خواهد بود.»
به گفته پروفسور جربی، Criticality حالت مطلوبی است که در آن فعالیت مغز هم سازمان‌یافته و هم انعطاف‌پذیر است. در این حالت، مغز به طور مطلوب عمل می‌کند: می‌تواند اطلاعات را به طور کارآمد پردازش کند، به سرعت سازگار شود، یاد بگیرد و با چابکی تصمیم‌گیری کند.
پروفسور جولی کریر (Julie Carrier)، استاد روانشناسی خواب و پیری، و همکار این تحقیق، اضافه می‌کند: «کافئین مغز را تحریک کرده و آن را به حالت Criticality سوق می‌دهد، جایی که هوشیارتر، هشیارتر و واکنش‌پذیرتر است. در حالی که این برای تمرکز در طول روز مفید است، این حالت می‌تواند در استراحت در شب اختلال ایجاد کند: مغز نه آرام می‌شود و نه به درستی بازیابی می‌شود.»
جزئیات مطالعه
تیم پروفسور کریر برای بررسی اثرات کافئین بر مغز در هنگام خواب، فعالیت مغزی ۴۰ فرد سالم را با استفاده از الکتروانسفالوگرام (EEG) در طول شب ثبت کردند. آنها فعالیت مغزی هر شرکت‌کننده را در دو شب جداگانه مقایسه کردند: یک شب که کپسول‌های کافئین را سه ساعت و یک ساعت قبل از خواب مصرف کردند و شب دیگر که دارونما را در همان زمان مصرف کردند.
فیلیپ تولکه (Philipp Thölke)، نویسنده اول این مطالعه، می‌گوید: «ما از تحلیل آماری پیشرفته و هوش مصنوعی برای شناسایی تغییرات ظریف در فعالیت عصبی استفاده کردیم.»
به گفته تولکه، نتایج نشان داد که کافئین پیچیدگی سیگنال‌های مغزی را افزایش می‌دهد که نشان‌دهنده فعالیت عصبی پویاتر و غیرقابل پیش‌بینی‌تر، به ویژه در مرحله خواب غیر REM (NREM) است. این مرحله از خواب برای تثبیت حافظه و بازیابی شناختی بسیار مهم است.
محققان همچنین تغییرات قابل توجهی در ریتم‌های الکتریکی مغز در طول خواب کشف کردند: کافئین نوسانات آهسته‌تر مانند امواج تتا و آلفا را که عموماً با خواب عمیق و ترمیمی مرتبط هستند، تضعیف کرد و فعالیت امواج بتا را که بیشتر در هنگام بیداری و تعامل ذهنی رایج است، تحریک کرد.
پروفسور جربی معتقد است: «این تغییرات نشان می‌دهد که حتی در طول خواب، مغز تحت تأثیر کافئین در حالت فعال‌تر و کمتر ترمیمی باقی می‌ماند. این تغییر در فعالیت ریتمیک مغز ممکن است به توضیح اینکه چرا کافئین بر کارایی مغز در طول شب تأثیر می‌گذارد کمک کند و پیامدهای بالقوه‌ای برای پردازش حافظه داشته باشد.»
جوانان، قربانیان اصلی کافئین شبانه
مطالعه نشان داد که اثرات کافئین بر پویایی مغز در بزرگسالان جوان بین ۲۰ تا ۲۷ سال در مقایسه با شرکت‌کنندگان میانسال بین ۴۱ تا ۵۸ سال، به ویژه در طول خواب REM (مرحله مرتبط با رویا دیدن)، به طور قابل توجهی بیشتر است.
به نظر می‌رسد، جوانان به دلیل تراکم بیشتر گیرنده‌های آدنوزین در مغزشان، واکنش بیشتری به کافئین نشان می‌دهند. آدنوزین مولکولی است که به تدریج در طول روز در مغز تجمع می‌یابد و باعث ایجاد احساس خستگی می‌شود.
پروفسور کریر توضیح می‌دهد: «گیرنده‌های آدنوزین به طور طبیعی با افزایش سن کاهش می‌یابند و توانایی کافئین برای مسدود کردن آنها و بهبود پیچیدگی مغز را کاهش می‌دهند، که ممکن است تا حدی کاهش اثر کافئین مشاهده شده در شرکت‌کنندگان میانسال را توضیح دهد.»
این تفاوت‌های مرتبط با سن نشان می‌دهد که مغز جوان‌تر ممکن است در برابر اثرات محرک کافئین آسیب‌پذیرتر باشد.
توصیه‌هایی برای مصرف‌کنندگان قهوه
با توجه به مصرف گسترده کافئین در سراسر جهان، به ویژه به عنوان یک درمان روزانه برای رفع خستگی، محققان بر اهمیت درک اثرات پیچیده آن بر فعالیت مغز در گروه‌های سنی و شرایط سلامتی مختلف تأکید می‌کنند.
آنها اضافه می‌کنند که تحقیقات بیشتری برای روشن شدن چگونگی تأثیر این تغییرات عصبی بر سلامت شناختی و عملکرد روزانه مورد نیاز است و به طور بالقوه توصیه‌های شخصی‌سازی شده برای مصرف کافئین را هدایت می‌کند.
نکته: کافئین فقط در قهوه یافت نمی‌شود، بلکه در چای، شکلات، نوشیدنی‌های انرژی‌زا و بسیاری از نوشابه‌های غیرالکلی نیز وجود دارد و آن را به یکی از پرمصرف‌ترین مواد روان‌گردان در جهان تبدیل کرده است.
منبع: دانشگاه مونترال
نویسنده: جولی گازای (Julie Gazaille)
تحقیق اصلی: دسترسی آزاد. «کافئین باعث افزایش وابسته به سن در پیچیدگی مغز و Criticality در طول خواب می‌شود» توسط فیلیپ تولکه و همکاران. Communications Biology.
