Spożywanie kofeiny w nocy powoduje impulsywne zachowania

Naukowcy z University of Texas w El Paso i University of Illinois, pod kierownictwem Erica B. Saldesa, opublikowali w iScience badanie, w którym po raz pierwszy wykazali, że kofeina przyjmowana wieczorem osłabia zdolność do tłumienia niepożądanych reakcji motorycznych i powoduje impulsywne zachowania u muszek owocowych (Drosophila melanogaster).

Dlaczego to jest ważne?

Kofeina jest najpowszechniej spożywanym psychostymulantem na świecie. Spożywa się ją nie tylko rano, ale także wieczorem, aby radzić sobie z pracą zmianową, nauką lub obowiązkami służbowymi. Jednak wpływ kofeiny spożywanej w nocy na funkcje poznawcze i kontrolę zachowania pozostaje słabo poznany.

Projekt i metody

• Model: Drosophila jest uznanym obiektem genetycznym do badania neuronalnych mechanizmów zachowania.
• Warunki podawania: karmienie roztworem kofeiny w ciągu dnia (ZT2–10) lub nocy (ZT14–22); kontrola – bez kofeiny.
• Test impulsywności: mechaniczne podmuchnięcie powietrza (awersyjne podmuchnięcie powietrza). Zazwyczaj muchy przestają się poruszać, gdy występuje silny przepływ powietrza; u osób, które otrzymywały kofeinę w nocy, reakcja hamowania była osłabiona.
• Kontrola aktywności i snu: prędkość chodzenia nie uległa zmianie, a sztuczne pozbawienie snu (za pomocą światła lub potrząsania) nie wywołało podobnych defektów, z wyjątkiem ogólnej nadpobudliwości lub pozbawienia snu.

Główne ustalenia

1. Ruchy impulsywne tylko z kofeiną w nocy.

• Kofeina podana w ciągu dnia nie miała wpływu na zdolność much do hamowania ruchu.
• W nocy impulsywność (odsetek reakcji, ból, któremu trzeba się oprzeć) wzrosła o 40–60%.

1. Różnice płciowe.

   • Kobiety wykazały większą impulsywność (+70%) w porównaniu do mężczyzn (+30%), pomimo porównywalnego poziomu kofeiny w organizmie.

2. Modulacja dobowa.

   • Blokując geny regulujące rytm dobowy (zegar, cykl), naukowcy wyeliminowali różnicę między spożyciem pokarmów w ciągu dnia i w nocy, co wskazuje na „okno podatności” w nocy.

3. Dopamina jako mediator.

• Zmniejszona synteza dopaminy (mutanty blade/+) lub wyciszenie neuronów PAM-dopaminergicznych zniosło wpływ kofeiny na impulsywność.
• Mutanty transportera dopaminy (fumin/+) zwiększają impulsywność.

1. Rola receptora D1 w mózgu muchy.

   • Celowane zniszczenie receptora dDA1/Dop1R1 w płatach α/β i γ ciała grzybkowatego całkowicie zablokowało działanie kofeiny. Płat γ był najbardziej wrażliwy.

Mechanizmy

Zdaniem autorów, w nocy zwiększona wrażliwość układu dopaminowego w kluczowych węzłach nerwowych i „okno” zwiększonej przepuszczalności kofeiny zakłócają hamujące obwody nerwowe, co prowadzi do upośledzenia kontroli motorycznej.

Oświadczenia naukowców

„Wykazaliśmy, że kofeina ma różne działanie w zależności od pory dnia i płci. Działanie to jest zależne od dopaminy i zegara biologicznego” – mówi Saldes.

„Wyniki badań mają znaczenie dla osób, które pracują w nocy lub potrzebują kawy, aby nie zasnąć: może to mieć wpływ nie tylko na sen, ale także na kontrolę impulsów” – dodaje współautor Paul R. Sabandal.

Horyzont

Autorzy podkreślają potrzebę przeprowadzenia badań klinicznych na ludziach, zwłaszcza wśród pracowników zmianowych, personelu wojskowego i pracowników służby zdrowia, w celu ustalenia:

• Czy picie kofeiny wieczorem zwiększa ryzyko podejmowania pochopnych decyzji i popełniania błędów?
• Czy podobne różnice między płciami występują u ludzi?
• Jak powiązać dawki snu i chrono-reżimy z ryzykiem zachowań impulsywnych.

Praca ta otwiera drogę do spersonalizowanych zaleceń dotyczących spożycia kofeiny, opartych na porze dnia, płci i indywidualnym chronotypie.