Noční konzumace kofeinu způsobuje impulzivní chování

Vědci z Texaské univerzity v El Pasu a Illinoiské univerzity pod vedením Erica B. Saldese publikovali v časopise iScience studii, ve které poprvé prokázali, že kofein užívaný v noci snižuje schopnost potlačovat nežádoucí motorické reakce a způsobuje impulzivní chování u octomilek (Drosophila melanogaster).

Proč je to důležité?

Kofein je nejrozšířenějším psychostimulantem na světě. Konzumuje se nejen ráno, ale i večer, aby se zvládly směny, studium nebo výkon služby. Účinky nočního kofeinu na kognitivní funkce a kontrolu chování však dosud nebyly dostatečně pochopeny.

Návrh a metody

• Model: Drosophila je uznávaný genetický objekt pro studium nervových mechanismů chování.
• Podmínky podání: krmení roztokem kofeinu během denních (ZT2–10) nebo nočních (ZT14–22) hodin; kontrola – bez kofeinu.
• Test impulzivity: mechanické proudění vzduchu (averzivní proudění vzduchu). Mouchy se obvykle přestanou pohybovat, když dojde k silnému proudění vzduchu; u těch, které v noci dostaly kofein, byla inhibiční reakce narušena.
• Kontrola aktivity a spánku: rychlost chůze nebyla změněna a umělá deprivace spánku (světlem nebo třesením) nezpůsobila podobné defekty, s výjimkou obecné hyperaktivity nebo deprivace spánku.

Hlavní zjištění

1. Impulzivní pohyb pouze s nočním kofeinem.

• Kofein během dne neměl žádný vliv na schopnost much potlačit pohyb.
• Během noci se impulzivita (podíl reakcí, bolest, které je třeba odolat) zvýšila o 40–60 %.

1. Rozdíly mezi pohlavími.

   • Ženy vykazovaly větší impulzivitu (+70 %) ve srovnání s muži (+30 %), a to i přes srovnatelné hladiny kofeinu v těle.

2. Cirkadiánní modulace.

   • Zablokováním cirkadiánních genů (hodiny, cyklus) vědci eliminovali rozdíl mezi denní a noční spotřebou, což naznačuje „okno zranitelnosti“ v noci.

3. Dopamin jako mediátor.

• Snížená syntéza dopaminu (bledí/+ mutanti) nebo umlčení PAM-dopaminergních neuronů zrušily vliv kofeinu na impulzivitu.
• Mutanty transportéru dopaminu (fumin/+) zvýšily impulzivitu.

1. Úloha receptoru D1 v mozku muchy.

   • Cílená destrukce receptoru dDA1/Dop1R1 v α/β a γ-lalocích těla houby zcela blokovala účinek kofeinu. γ-lalok byl nejcitlivější.

Mechanismy

Podle autorů v noci zvýšená citlivost dopaminového systému v klíčových nervových uzlinách a „okno“ zvýšené propustnosti kofeinu narušují inhibiční nervové okruhy, což vede ke zhoršené motorické kontrole.

Prohlášení vědců

„Ukázali jsme, že kofein má různé účinky v závislosti na denní době a pohlaví. Tyto účinky jsou zprostředkovány dopaminem a cirkadiánními hodinami,“ říká Saldes.

„Zjištění mají důsledky pro ty, kteří pracují v noci nebo potřebují kávu, aby zůstali vzhůru: Může být ovlivněn nejen spánek, ale i impulzivní ovládání,“ dodává spoluautor Paul R. Sabandal.

Vyhlídky

Autoři zdůrazňují potřebu klinických studií na lidech, zejména u pracovníků na směny, vojenského personálu a zdravotnických pracovníků, aby se zjistilo:

• Zvyšuje pití kofeinu v noci riziko ukvapených rozhodnutí a chyb?
• Existují podobné genderové rozdíly i u lidí?
• Jak vztáhnout dávky spánku a chrono-režimy k riziku impulzivního chování.

Tato práce otevírá cestu k personalizovaným doporučením pro konzumaci kofeinu na základě denní doby, pohlaví a individuálních chronotypů.