Kopi dapat membantu Anda tetap terjaga. Tapi apa yang sebenarnya dilakukan kafein pada otak Anda setelah Anda tidur? Menggunakan AI, tim peneliti memiliki jawaban: itu mempengaruhi “kekritisan” otak.
Kafein tidak hanya ditemukan dalam kopi, tetapi juga dalam teh, cokelat, minuman energi dan banyak minuman ringan, menjadikannya salah satu zat psikoaktif yang paling banyak dikonsumsi di dunia.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada bulan April di Nature Communications Biology, tim peneliti dari Université de Montréal memberi lampu baru tentang bagaimana kafein dapat memodifikasi tidur dan mempengaruhi pemulihan otak – baik fisik maupun kognitif – semalam.
Penelitian ini dipimpin oleh Philipp Thölke, seorang peserta pelatihan penelitian di Laboratorium Neuroscience Kognitif dan Komputasi Udem (Coco Lab), dan yang dipimpin oleh direktur laboratorium Karim Jerbi, seorang profesor dan peneliti psikologi di Mila – Quebec AI Institute.
Bekerja dengan dengan profesor psikologi tidur-dan-penuaan Julie Carrier dan timnya di Pusat Penelitian Lanjutan Udem dalam Kedokteran Tidur, para ilmuwan menggunakan AI dan electroencephalography (EEG) untuk mempelajari efek kafein pada tidur.
Mereka menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa kafein meningkatkan kompleksitas sinyal otak dan meningkatkan “kekritisan” otak selama tidur. Menariknya, ini lebih menonjol pada orang dewasa yang lebih muda.
“Kekhawatiran menggambarkan keadaan otak yang seimbang antara ketertiban dan kekacauan,” kata Jerbi.
“Ini seperti orkestra: terlalu tenang dan tidak ada yang terjadi, terlalu kacau dan ada hiruk -pikuk. Kritik adalah media yang bahagia di mana aktivitas otak terorganisir dan fleksibel. Dalam keadaan ini, otak berfungsi secara optimal: dapat memproses informasi secara efisien, beradaptasi dengan cepat, belajar dan membuat keputusan dengan ketangkasan.”
Penambahan Carrier: “Kafein merangsang otak dan mendorongnya ke dalam keadaan kekritisan, di mana ia lebih terjaga, waspada dan reaktif sementara ini berguna di siang hari untuk konsentrasi, keadaan ini dapat mengganggu istirahat di malam hari: otak tidak akan rileks atau pulih dengan benar.”
40 orang dewasa belajar
Untuk mempelajari bagaimana kafein mempengaruhi otak tidur, tim Carrier mencatat aktivitas otak malam hari dari 40 orang dewasa yang sehat menggunakan electroencephalogram. Mereka membandingkan aktivitas otak masing -masing peserta pada dua malam yang terpisah – satu ketika mereka mengonsumsi kapsul kafein tiga jam dan kemudian satu jam sebelum tidur, dan satu lagi ketika mereka mengambil plasebo pada waktu yang sama.
“Kami menggunakan analisis statistik canggih dan kecerdasan buatan untuk mengidentifikasi perubahan halus dalam aktivitas neuron,” kata Thölke, penulis pertama penelitian ini. “Hasil penelitian menunjukkan bahwa kafein meningkatkan kompleksitas sinyal otak, yang mencerminkan aktivitas neuron yang lebih dinamis dan kurang dapat diprediksi, terutama selama fase tidur Non-Rapid Mata (NREM) yang penting untuk konsolidasi memori dan pemulihan kognitif.”
Para peneliti juga menemukan perubahan mencolok dalam ritme listrik otak selama tidur: kafein dilemahkan osilasi yang lebih lambat seperti gelombang theta dan alfa – umumnya dikaitkan dengan tidur yang dalam, restoratif – dan aktivitas gelombang beta yang distimulasi, yang lebih umum selama terjaga dan keterlibatan mental.
“Perubahan -perubahan ini menunjukkan bahwa bahkan selama tidur, otak tetap dalam keadaan yang lebih aktif dan kurang restoratif di bawah pengaruh kafein,” kata Jerbi, yang juga memegang Ketua Penelitian Kanada dalam ilmu saraf komputasi dan neuroimaging kognitif. “Perubahan aktivitas ritmis otak ini dapat membantu menjelaskan mengapa kafein mempengaruhi efisiensi yang dipulihkan otak pada malam hari, dengan konsekuensi potensial untuk pemrosesan memori.”
Orang berusia 20 -an lebih terpengaruh
Studi ini juga menunjukkan bahwa efek kafein pada dinamika otak secara signifikan lebih menonjol pada orang dewasa muda antara usia 20 dan 27 dibandingkan dengan peserta paruh baya yang berusia 41 hingga 58 tahun, terutama selama tidur REM, fase yang terkait dengan bermimpi.
Dewasa muda menunjukkan respons yang lebih besar terhadap kafein, kemungkinan karena kepadatan reseptor adenosin yang lebih tinggi di otak mereka. Adenosin adalah molekul yang secara bertahap menumpuk di otak sepanjang hari, menyebabkan perasaan kelelahan.
“Reseptor adenosin secara alami menurun seiring bertambahnya usia, mengurangi kemampuan kafein untuk memblokirnya dan meningkatkan kompleksitas otak, yang sebagian dapat menjelaskan pengurangan efek kafein yang diamati pada peserta paruh baya,” kata Carrier.
Dan perbedaan terkait usia ini menunjukkan bahwa otak yang lebih muda mungkin lebih rentan terhadap efek stimulan kafein.
Mengingat penggunaan kafein yang meluas di seluruh dunia, terutama sebagai obat sehari -hari untuk kelelahan, para peneliti menekankan pentingnya memahami efek kompleksnya pada aktivitas otak di berbagai kelompok umur dan kondisi kesehatan.
Mereka menambahkan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi bagaimana perubahan saraf ini mempengaruhi kesehatan kognitif dan fungsi sehari -hari, dan untuk berpotensi memandu rekomendasi yang dipersonalisasi untuk asupan kafein.
Tentang penelitian ini
“Kafein menginduksi peningkatan yang bergantung pada usia dalam kompleksitas otak dan kekritisan selama tidur,” oleh Philipp Thölke et al., Diterbitkan 30 April 2025 di Nature Communications Biology.
