Nočná konzumácia kofeínu spôsobuje impulzívne správanie

Vedci z Texaskej univerzity v El Pase a Illinoiskej univerzity pod vedením Erica B. Saldesa publikovali v časopise iScience štúdiu, v ktorej po prvýkrát ukázali, že kofeín užívaný v noci znižuje schopnosť potláčať nežiaduce motorické reakcie a spôsobuje impulzívne správanie u ovocných mušiek (Drosophila melanogaster).

Prečo je to dôležité?

Kofeín je najrozšírenejší psychostimulant na svete. Konzumuje sa nielen ráno, ale aj v noci na zvládnutie zmien, učenia alebo služby. Účinky nočného kofeínu na kognitívne funkcie a kontrolu správania však zostávajú nedostatočne pochopené.

Dizajn a metódy

• Model: Drosophila je uznávaný genetický objekt pre štúdium nervových mechanizmov správania.
• Podmienky podávania: kŕmenie roztokom kofeínu počas denných (ZT2–10) alebo nočných (ZT14–22) hodín; kontrola – bez kofeínu.
• Test impulzivity: mechanické prúdenie vzduchu (averzívne prúdenie vzduchu). Muchy sa bežne prestanú pohybovať, keď dôjde k silnému prúdeniu vzduchu; u tých, ktorí v noci dostali kofeín, bola inhibičná reakcia narušená.
• Kontrola aktivity a spánku: rýchlosť chôdze sa nezmenila a umelá deprivácia spánku (svetlom alebo trasením) nespôsobila podobné poruchy, s výnimkou všeobecnej hyperaktivity alebo deprivácie spánku.

Hlavné zistenia

1. Impulzívny pohyb iba s nočným kofeínom.

• Kofeín počas dňa nemal žiadny vplyv na schopnosť múch inhibovať pohyb.
• Počas noci sa impulzivita (podiel reakcií, bolesť, ktorej treba odolať) zvýšila o 40 – 60 %.

1. Rozdiely medzi pohlaviami.

   • Ženy vykazovali väčšiu impulzívnosť (+70 %) v porovnaní s mužmi (+30 %), a to aj napriek porovnateľným hladinám kofeínu v tele.

2. Cirkadiánna modulácia.

   • Zablokovaním cirkadiánnych génov (hodiny, cyklus) vedci eliminovali rozdiel medzi dennou a nočnou konzumáciou, čo naznačuje „okno zraniteľnosti“ v noci.

3. Dopamín ako mediátor.

• Znížená syntéza dopamínu (bledé/+ mutanty) alebo umlčanie PAM-dopaminergných neurónov zrušilo účinok kofeínu na impulzivitu.
• Mutanty dopamínového transportéra (fumin/+) zvýšili impulzivitu.

1. Úloha receptora D1 v mozgu muchy.

   • Cielená deštrukcia receptora dDA1/Dop1R1 v α/β a γ-lalokoch tela huby úplne blokovala účinok kofeínu. γ-lalok bol najcitlivejší.

Mechanizmy

Podľa autorov v noci zvýšená citlivosť dopamínového systému v kľúčových nervových uzlinách a „okno“ zvýšenej priepustnosti kofeínu narúšajú inhibičné nervové okruhy, čo vedie k zhoršenej motorickej kontrole.

Vyhlásenia vedcov

„Ukázali sme, že kofeín má rôzne účinky v závislosti od dennej doby a pohlavia. Tieto účinky sú sprostredkované dopamínom a cirkadiánnymi hodinami,“ hovorí Saldes.

„Zistenia majú dôsledky pre tých, ktorí pracujú v noci alebo potrebujú kávu, aby zostali bdelí: Nielenže môže byť ovplyvnený spánok, ale aj kontrola impulzov,“ dodáva spoluautor Paul R. Sabandal.

Perspektívy

Autori zdôrazňujú potrebu klinických štúdií na ľuďoch, najmä medzi pracovníkmi na zmeny, vojenským personálom a zdravotníckymi pracovníkmi, s cieľom určiť:

• Zvyšuje pitie kofeínu v noci riziko unáhlených rozhodnutí a chýb?
• Existujú podobné rozdiely medzi pohlaviami aj u ľudí?
• Ako prepojiť dávky spánku a chrono-režimy s rizikom impulzívneho správania.

Táto práca otvára cestu k personalizovaným odporúčaniam pre konzumáciu kofeínu na základe dennej doby, pohlavia a individuálnych chronotypov.