Julie Carrier, Schlafpsychologin, war Teil der Forschergruppe der Universität Montreal (UdeM). Koffein ist eine der weltweit am häufigsten konsumierten psychoaktiven Substanzen und kommt nicht nur in Kaffee, sondern auch in Energy-Drinks, Tee, Schokolade und einigen Limonaden vor.
Trotz seiner Beliebtheit hat eine aktuelle Studie einer Forschergruppe der Universität Montreal (UdeM) gezeigt, dass Koffein nicht nur den Schlaf beeinträchtigt, indem es Schlaflosigkeit verursacht, sondern auch die nächtlichen Erholungsprozesse des Gehirns stört.
Eine Studie, die neue Auswirkungen auf das schlafende Gehirn aufzeigt
Die in Nature Communications Biology veröffentlichte Studie wurde von Philipp Thölke und Karim Jerbi in Zusammenarbeit mit Julie Carrier, Schlafpsychologin an der UdeM, durchgeführt. In dieser Studie wurden künstliche Intelligenz und Elektroenzephalographie (EEG) eingesetzt, um die Auswirkungen von Koffein auf das Gehirn während des Schlafs zu beobachten.
Die Studie konnte erstmals nachweisen, dass Koffein die Komplexität der Gehirnsignale erhöht und die Kritikalität des Gehirns während der Ruhephase verstärkt.
Diese Phase der Kritikalität ist laut Jerbi ein Zustand des Gleichgewichts zwischen Ordnung und Chaos im Gehirn, der es ihm ermöglicht, optimal zu funktionieren: „Es ist wie in einem Orchester: Zu viel Stille und nichts passiert, zu viel Chaos und es entsteht Kakophonie. Die Kritikalität ist der Mittelweg, bei dem die Gehirnaktivität organisiert und flexibel ist. In diesem Zustand funktioniert das Gehirn optimal: Es kann Informationen effizient verarbeiten, sich schnell anpassen, lernen und Entscheidungen schnell treffen.“
Koffein beeinträchtigt die Erholung des Gehirns
Carrier erklärte: „Koffein stimuliert das Gehirn und versetzt es in einen kritischen Zustand, in dem es wacher, aufmerksamer und reaktionsfähiger ist. Während dies tagsüber für die Konzentration nützlich ist, könnte dieser Zustand die nächtliche Erholung beeinträchtigen: Das Gehirn würde sich nicht richtig entspannen und erholen.“
Diese Erkenntnis ist besorgniserregend, da die Schlafqualität einen direkten Einfluss auf die Gedächtniskonsolidierung und die kognitive Erholung hat, also Funktionen, die für das körperliche und geistige Wohlbefinden unerlässlich sind.
Veränderungen der Gehirnrhythmen
Die Studie ergab auch, dass Koffein die elektrischen Rhythmen des Gehirns während des Schlafs deutlich verändert, insbesondere in der Phase ohne schnelle Augenbewegungen (NREM). Diese Phase ist entscheidend für die kognitive Erholung.
Den Ergebnissen zufolge schwächte Koffein nicht nur die mit dem Tiefschlaf verbundenen langsamen Schwingungen, wie z. B. Deltawellen, ab, sondern erhöhte auch die Aktivität der Betawellen, die typischerweise während des Wachzustands und der geistigen Aktivität auftreten.
Jerbi fügte hinzu: „Diese Veränderungen zeigen, dass das Gehirn, selbst wenn es schläft, aufgrund von Koffein in einem aktiveren und weniger erholsamen Zustand bleibt. Die Veränderung der rhythmischen Muster des Gehirns könnte der Schlüssel zum Verständnis der Auswirkungen von Koffein auf die nächtliche Erholung des Gehirns sein, was wiederum die Gedächtnisverarbeitung beeinflussen könnte.“
Stärkere Auswirkungen bei jungen Erwachsenen
Die Studie ergab auch, dass die Auswirkungen von Koffein auf die Gehirndynamik bei jungen Erwachsenen im Alter von 20 bis 27 Jahren stärker ausgeprägt waren als bei Menschen mittleren Alters.
Dieser Unterschied ist laut den Forschern auf eine höhere Dichte an Adenosinrezeptoren im Gehirn jüngerer Menschen zurückzuführen. Adenosin, ein Molekül, das sich im Laufe des Tages im Gehirn ansammelt, erzeugt ein Gefühl der Müdigkeit und fördert den Schlaf.
Carrier erklärte: „Adenosinrezeptoren nehmen mit zunehmendem Alter auf natürliche Weise ab, wodurch die Fähigkeit von Koffein, sie zu blockieren und die Komplexität des Gehirns zu verbessern, verringert wird, was teilweise die geringere Wirkung von Koffein bei den Teilnehmern mittleren Alters erklären könnte.“
Verzehr nicht überschreiten
Angesichts des weit verbreiteten Konsums von Koffein, insbesondere bei Menschen, die Müdigkeit bekämpfen wollen, betonen die Forscher, wie wichtig es ist, seine Auswirkungen auf die Gehirnaktivität sowohl bei jungen als auch bei älteren Erwachsenen zu verstehen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass übermäßiger Koffeinkonsum über Schlaflosigkeit hinaus Auswirkungen haben und die Schlafqualität und kognitive Erholung von Menschen beeinträchtigen könnte, die auf diese Substanz angewiesen sind, um wach zu bleiben.
