Кофеин — самый распространенный психостимулятор в мире: он содержится в кофе, чае, энергетических и других газированных напитках. Хотя этот алкалоид сам по себе в основном не вызывает привыкания, физическая и психологическая зависимость от его эффектов все же налицо. Так, кофеин в умеренных дозах повышает скорость реакции и бдительность, в то время как чрезмерное его потребление ведет к нарушениям сна и характеризуется ослабленной электроэнцефалографической медленноволновой активностью с небыстрым движением глаз и укороченным периодом медленноволнового сна.
Нарушения ночного отдыха, в свою очередь, могут провоцировать не только церебральные микроморфометрические изменения в митохондриях и хроматине (вещество хромосом, представляющее собой комплекс ДНК, РНК и белков), что приводит к гибели клеток, но и макроструктурные изменения. А более меньшие объемы серого вещества мозга, состоящего из нейронов, клеток глии, нейропиля, тонких капилляров, оказались связаны с аномально высоким давлением во время сна. Предыдущие работы показали, что объемы серого вещества сокращались наряду с ухудшением когнитивных функций у здоровых взрослых, которые бодрствовали на протяжении 72 часов. В клинических исследованиях объем серого вещества и толщина коры оказались меньше у пациентов, страдающих различными нарушениями сна, в том числе хронической бессонницей, апноэ и нарколепсией.
Как отмечают авторы нового исследования — команда, возглавляемая доктором Кэролин Райхерт и профессором Кристианом Кайохеном из Базельского университета и Психиатрической больницы при нем (Швейцария), — кофеин уже продемонстрировал свое пагубное влияние на сон и, несмотря на свою популярность, остается неясным, как в долгосрочной перспективе сказывается его ежедневное употребление на структуре мозга.
В их исследовании участвовали 20 здоровых мужчин (средний возраст — 26,4 ± 4,0 года, индекс массы тела — 22,7 ± 1,38 кг / м 2), каждый из которых привык регулярно пить кофе (суточное потребление кофеина, согласно их оценкам, составляло 474,1 ± 107,5 миллиграмма). Сначала они должны была принимать капсулы с кофеином (3 × 150 мг / день), а затем — плацебо (маннитол).
«Каждый протокол состоял из девяти дней амбулаторной фазы с последующим контролируемым пребыванием в лаборатории. Время приема капсул установили на 45 минут, четыре часа и восемь часов ежедневно после пробуждения — так мы имитировали реальную схему потребления кофеина. На протяжении девяти дней участники соблюдали фиксированный цикл сна и бодрствования (восемь часов ± 30 минут в постели, без дневного сна). За соблюдением режима следили по актиметрии и дневникам. Кроме того, участников попросили воздержаться от продуктов, содержащих кофеин, включая кофе, чай, энергетические или газированные напитки, шоколад и так далее. Для проверки соответствия лечению добровольцы должны были собирать образцы пота с кончиков пальцев каждый вечер за два часа до сна», — сообщают ученые в своей работе, опубликованной в журнале Cerebral Cortex. Также в конце каждой фазы авторы исследования анализировали объем серого вещества мозга испытуемых с помощью МРТ, а за качеством сна следили по измерению электрической активности мозга.
А) Уменьшение объемов серого вещества мозга в правой височной доли. Синим указаны кластеры, которые показали значительную потерю серого вещества после приема кофеина и по сравнению с плацебо; Б) Области, отмеченные красным цветом, указывают на снижение кровоснабжения головного мозга в клиновидной, предклинной и подкорковой областях после приема кофеина по сравнению с плацебо / © Cerebral Cortex
Как показало сопоставление данных, глубина фаз сна участников была одинаковой — вне зависимости от того, принимали они кофеин или капсулы с плацебо. То есть на качестве ночного отдыха прием этого вещества никак не отразился, чего нельзя сказать о структуре мозга. Так, спустя десять дней приема плацебо — воздержания от кофеина — объемы серого вещества были больше, чем по окончании фазы, во время которой участники пили капсулы с кофеином. Особенно заметной разница оказалась в правой височной доле — области гиппокампа и парагиппокампальной извилины, важной для консолидации памяти.
«Из наших результатов не следует, что потребление кофеина оказывает негативное влияние на мозг, — подчеркивает Райхерт. — Однако оно, очевидно, влияет на когнитивные показатели, что само по себе должно стать поводом для дальнейших исследований. Изменения в структуре мозга кажутся временными, но до сих пор мы не проводили систематических сравнений между любителями кофе и теми, кто потребляет его мало или вовсе не пьет».
