Кофеин широко известен как стимулятор, способствующий повышению энергии и улучшению физической выносливости. Вместе с тем, воздействие кофеина на процессы восстановления мозга во время сна до сих пор вызывает споры. Анализ 32 научных работ выявил, что кофеин не столько уменьшает общую продолжительность сна, сколько влияет на его нейрофизиологические характеристики, подавляя медленноволновую активность мозга и переводит мозг в фазу более легкого, возбужденного сна.
Кофеин является наиболее распространенным психоактивным веществом на планете. Его основной принцип действия достаточно изучен: он блокирует аденозиновые рецепторы в головном мозге, что препятствует естественному усилению чувства усталости. Тем не менее, в области изучения сна и восстановления долгое время наблюдался пробел между осознанием кратковременного эффекта кофеина для поддержания бодрости и его воздействия на качество сна.
Исследования поведения демонстрируют, что кофеин способен повысить концентрацию и скорость реакции, особенно в условиях недостаточного сна. Однако общепринятые параметры, такие как общая продолжительность сна, могут не учитывать незначительные изменения в нейрофизиологических процессах, которые можно выявить лишь с помощью электроэнцефалографии.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nutrients, систематизировали и объяснили, как кофеин воздействует именно на «микроструктуру» сна, регистрируемую с помощью ЭЭГ. Ученые проанализировали исследования с 1980 по 2026 год. В обзор вошли 32 работы, выполненные с участием людей. Методология охватила широкий спектр экспериментальных моделей: от острого приема кофеина прямо перед сном в лаборатории до его многодневного использования и оценки сна в домашних условиях.
Анализ выявил, что кофеин оказывает заметное воздействие на электрическую активность мозга во время сна. Происходящие изменения проявляются в снижении активности альфа-волн, особенно в диапазоне с самой низкой частотой, которая обычно указывает на глубину сна и интенсивность процессов восстановления.
Вместе с этим кофеин, как правило, усиливал более высокие частоты мозговой активности. Таким образом, под воздействием кофеина мозг во время сна переходит в более «лёгкое», активированное и фрагментированное состояние, которое по своим характеристикам схоже с состоянием бодрствования, даже если человек не замечает каких-либо нарушений.
При недостатке сна организм обычно пытается восстановить баланс, активно увеличивая интенсивность медленных мозговых волн. Но употребление кофеина в состоянии бодрствования существенно подавляет этот процесс восстановления.
Полученные данные служат непосредственным подтверждением того, что данное вещество не только подавляет сон, но и воздействует на базовый процесс, уменьшая способность мозга к нормальной регенерации. Исследования продемонстрировали, что изменения в ЭЭГ-сигналах нередко являются более точным показателем влияния кофеина, чем общепринятые параметры, такие как продолжительность сна и его качество.
На проявление данного эффекта оказывают влияние дозировка и время приема, а также индивидуальные характеристики организма. У людей, обладающих определенными генетическими вариантами, наблюдается более заметное увеличение бета-активности в ответ на кофеин. Это объясняет, почему одни испытывают бессонницу после употребления кофе днем, в то время как другие не замечают негативного влияния даже при его повышенном потреблении. Помимо этого, важную роль играют возраст и сформировавшиеся привычки.
По мнению ученых, основным физиологическим эффектом кофеина является ухудшение сна, проявляющееся в его поверхностности и возбуждении.