MONTREAL / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie der Université de Montréal zeigt, dass Koffein die Komplexität der Gehirnaktivität während des Schlafs erhöht und insbesondere bei jüngeren Erwachsenen die nächtliche Erholung beeinträchtigen kann.
Eine aktuelle Untersuchung der Université de Montréal hat aufgedeckt, dass Koffein die Komplexität der Gehirnaktivität im Schlaf steigert, was die Fähigkeit des Gehirns zur nächtlichen Erholung beeinträchtigen könnte. Diese Effekte sind besonders bei jüngeren Erwachsenen ausgeprägt, was auf altersbedingte Unterschiede in der Dichte der Adenosinrezeptoren zurückzuführen sein könnte. Die Forscher nutzten EEG und KI, um den Schlaf von 40 Erwachsenen nach der Einnahme von Koffein oder einem Placebo zu analysieren und stellten fest, dass die Gehirnsignale weniger vorhersehbar und die Gehirnwellenmuster wacher waren.
Koffein veränderte die Tiefschlafrhythmen, indem es Theta- und Alphawellen dämpfte und Betawellen stimulierte, die mit Wachsamkeit verbunden sind. Diese Effekte waren bei 20-Jährigen am stärksten ausgeprägt, was darauf hindeutet, dass jüngere Gehirne anfälliger für die nächtlichen Auswirkungen von Koffein sind. Die Studie, die im April in Nature Communications Biology veröffentlicht wurde, wurde von Philipp Thölke und Karim Jerbi von der Université de Montréal geleitet.
Die Forscher zeigten erstmals, dass Koffein die Komplexität der Gehirnsignale erhöht und die Gehirn-“Kritikalität” während des Schlafs verstärkt. Kritikalität beschreibt einen Zustand des Gehirns, der zwischen Ordnung und Chaos ausbalanciert ist. In diesem Zustand funktioniert das Gehirn optimal: Es kann Informationen effizient verarbeiten, sich schnell anpassen, lernen und Entscheidungen mit Agilität treffen.
Um zu untersuchen, wie Koffein das schlafende Gehirn beeinflusst, zeichnete das Team von Julie Carrier die nächtliche Gehirnaktivität von 40 gesunden Erwachsenen mit einem Elektroenzephalogramm auf. Sie verglichen die Gehirnaktivität jedes Teilnehmers an zwei verschiedenen Nächten – einmal nach der Einnahme von Koffeinkapseln und einmal nach einem Placebo.
Die Ergebnisse zeigten, dass Koffein die Komplexität der Gehirnsignale erhöhte, was dynamischere und weniger vorhersehbare neuronale Aktivität widerspiegelt, insbesondere während der Non-REM-Schlafphase, die für die Gedächtniskonsolidierung und kognitive Erholung entscheidend ist. Diese Veränderungen deuten darauf hin, dass das Gehirn selbst im Schlaf in einem aktivierten, weniger erholsamen Zustand bleibt.
Die Studie zeigte auch, dass die Auswirkungen von Koffein auf die Gehirndynamik bei jungen Erwachsenen zwischen 20 und 27 Jahren im Vergleich zu älteren Teilnehmern zwischen 41 und 58 Jahren signifikant ausgeprägter waren, insbesondere während des REM-Schlafs, der mit Träumen verbunden ist. Jüngere Erwachsene zeigten eine stärkere Reaktion auf Koffein, wahrscheinlich aufgrund einer höheren Dichte von Adenosinrezeptoren in ihren Gehirnen.
Angesichts der weit verbreiteten Nutzung von Koffein weltweit, insbesondere als tägliches Mittel gegen Müdigkeit, betonen die Forscher die Bedeutung des Verständnisses seiner komplexen Auswirkungen auf die Gehirnaktivität in verschiedenen Altersgruppen und Gesundheitszuständen. Weitere Forschung ist erforderlich, um zu klären, wie diese neuronalen Veränderungen die kognitive Gesundheit und das tägliche Funktionieren beeinflussen.
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