Wie wirkt sich Kaffee auf ein schlafendes Gehirn aus?

Koffein kommt nicht nur in Kaffee, sondern auch in Tee, Schokolade, Energy-Drinks und vielen Erfrischungsgetränken vor und ist damit eine der am häufigsten konsumierten psychoaktiven Substanzen weltweit. In einer im April in Nature Communications Biology veröffentlichten Studie hat ein Forscherteam der Université de Montréal werfen ein neues Licht darauf, wie Koffein den Schlaf verändern und die Erholung des Gehirns – sowohl körperlich als auch kognitiv – über Nacht beeinflussen kann. Die Forschung wurde von Philipp Thølke, einem Forschungspraktikanten am Cognitive and Computational Neuroscience Laboratory (CoCo Lab) der UdeM, geleitet und vom Laborleiter Karim Jerbi, einem Psychologieprofessor und Forscher am Mila – Quebec AI Institute, gemeinsam geleitet. In Zusammenarbeit mit Julie Carrier, Professorin für Schlaf- und Alterungspsychologie, und ihrem Team am Center for Advanced Research in Sleep Medicine der UdeM untersuchten die Wissenschaftler mithilfe von KI und Elektroenzephalographie (EEG) die Wirkung von Koffein auf den Schlaf. Sie zeigten zum ersten Mal, dass Koffein die Komplexität der Gehirnsignale erhöht und die „Kritikalität“ des Gehirns steigert. im Schlaf. Interessanterweise war dies bei jüngeren Erwachsenen stärker ausgeprägt. „Kritikalität beschreibt einen Zustand des Gehirns, der zwischen Ordnung und Chaos ausbalanciert ist“, sagt er. sagte Jerbi. „Es ist wie ein Orchester: zu leise und nichts passiert, zu chaotisch und es gibt Kakophonie.“ Kritizität ist der goldene Mittelweg, bei dem die Gehirnaktivität sowohl organisiert als auch flexibel ist. In diesem Zustand funktioniert das Gehirn optimal: Es kann Informationen effizient verarbeiten, sich schnell anpassen, lernen und Entscheidungen agil treffen.“ Zusätzlicher Trägerstoff: „Koffein stimuliert das Gehirn und bringt es in einen kritischen Zustand, in dem es wacher, aufmerksamer und reaktiver ist. Während dies tagsüber für die Konzentration nützlich ist, könnte dieser Zustand die Ruhe in der Nacht beeinträchtigen: Das Gehirn würde sich weder entspannen noch richtig erholen.“ Um zu untersuchen, wie Koffein das schlafende Gehirn beeinflusst, zeichnete Carriers Team die nächtliche Gehirnaktivität von 40 gesunden Erwachsenen mithilfe eines Elektroenzephalogramms auf. Sie verglichen die Gehirnaktivität jedes Teilnehmers an zwei verschiedenen Abenden – einmal, als sie drei Stunden lang und dann eine Stunde vor dem Zubettgehen Koffeinkapseln konsumierten, und einmal, als sie gleichzeitig ein Placebo einnahmen. „Wir nutzten fortschrittliche statistische Analysen und künstliche Intelligenz, um subtile Veränderungen in der neuronalen Aktivität zu identifizieren“, sagt er. sagte Thölke, der Erstautor der Studie.