Кофеин способен влиять на работу мозга во время сна даже в том случае, если человек засыпает без проблем и проводит в постели около восьми часов. Систематический обзор показал, что вещество может уменьшать активность медленных мозговых волн, связанных с глубоким сном, причем изменения не всегда ощущаются самим человеком. О том, почему кофе может влиять на качество ночного отдыха даже спустя несколько часов после употребления, — в материале «Известий».

Кофеин принято связывать прежде всего с бодростью и способностью дольше сохранять концентрацию. Поэтому влияние кофе на сон часто оценивают по простому признаку: удалось ли человеку заснуть после выпитой чашки. Однако такой подход не учитывает то, что происходит с мозгом уже после наступления сна.

К такому выводу пришли авторы систематического и механистического обзора, опубликованного в научном журнале Nutrients. Они проанализировали 32 исследования, в которых изучалось влияние кофеина на показатели электроэнцефалографии (ЭЭГ) во время сна. Работы охватывали разные условия: употребление кофеина перед ночным сном, его прием в течение дня, восстановительный сон после длительного бодрствования и исследования с домашним мониторингом сна.

Главный общий результат оказался связан не столько с продолжительностью сна, сколько с его нейрофизиологическими характеристиками. В большинстве рассмотренных работ кофеин был связан со снижением активности медленных волн во время медленного сна — прежде всего в низкочастотном диапазоне. Авторы обзора рассматривают такую активность как один из чувствительных показателей глубины сна и процессов восстановления.

Именно поэтому человек может провести в постели привычные восемь часов и при этом получить не совсем такой же сон, как без кофеина. В некоторых случаях обычные показатели сна способны не показать существенных изменений, тогда как ЭЭГ фиксирует изменения активности мозга.

Доната Курпас, специалист по семейной медицине Вроцлавского университета и соавтор исследования

ЭЭГ позволяет нам увидеть не только то, спит ли человек, но и то, как именно происходит сон мозга. Количественный анализ ЭЭГ выявляет более тонкие изменения, такие как снижение активности медленных волн, что является важным показателем глубины сна и его восстановительного характера.

Особое значение имеет медленноволновая активность во время засыпания. Медленные волны характерны для фазы глубокого сна и отражают степень синхронизации активности нейронов. В рассмотренных исследованиях кофеин наиболее последовательно был связан со снижением именно этой низкочастотной активности.

При этом изменения не ограничивались только уменьшением медленных волн. В ряде работ на фоне кофеина отмечалось относительное увеличение более быстрых диапазонов активности, включая сигма- и бета-диапазоны. В совокупности это формировало более легкий и менее синхронизированный профиль сна, который авторы обзора описывают как более «бодрствующий».

Доната Курпас

Кофеин может сокращать продолжительность сна или затруднять засыпание; однако, даже если продолжительность сна кажется нормальной, он может снижать активность медленных волн и смещать ЭЭГ-паттерн в сторону более «бодрствующего» состояния мозга.

Исследователи подчеркивают, что количественная ЭЭГ в некоторых случаях оказывается чувствительнее традиционных показателей структуры сна. Иными словами, изменения электрической активности мозга могут обнаруживаться тогда, когда продолжительность сна или его субъективное восприятие остаются относительно привычными.

При этом речь не идет о том, что любой кофе автоматически лишает человека глубокого сна. Обзор объединяет исследования с разными дозами, временем употребления и условиями экспериментов, поэтому выраженность эффекта различалась. Авторы отдельно отмечают зависимость реакции от дозировки, времени приема и индивидуальных особенностей человека.

Обычно рекомендации по кофеину перед сном сосредоточены на нескольких часах до отхода ко сну. Однако результаты рассмотренных исследований показывают, что для некоторых людей значение может иметь не только чашка кофе вечером, но и общее количество кофеина, полученное в течение дня.

Кофеин действует главным образом через аденозиновые рецепторы A1 и A2A. Аденозин участвует в формировании так называемого давления сна: по мере бодрствования его воздействие усиливается, помогая организму переходить к состоянию отдыха. Кофеин блокирует действие этих рецепторов и тем самым поддерживает состояние бодрствования.

При этом скорость, с которой организм перерабатывает кофеин, у разных людей различается. Поэтому одна и та же чашка кофе, выпитая утром, не обязательно будет иметь одинаковое влияние на ночной сон у двух человек.

Доната Курпас

Речь идет не только о кофе, выпитом непосредственно перед сном. Для некоторых людей также может иметь значение общее количество кофеина, потребленного в течение дня, и то, успевает ли организм переработать его до наступления ночи.

Авторы обзора также указывают на роль привычного употребления кофеина, возраста, циркадного ритма и генетических особенностей, связанных с аденозиновой системой. Однако данных недостаточно, чтобы установить одинаковое влияние определенного времени употребления кофе для всех людей. Поэтому сам факт утренней чашки кофе еще не означает, что ночью сон обязательно станет хуже. Важнее учитывать индивидуальную реакцию, количество кофеина и то, насколько быстро организм его выводит.

Исследователи отдельно обращают внимание на значительную вариативность реакции на кофеин. В обзоре говорится, что на выраженность изменений ЭЭГ могут влиять возраст, привычное потребление кофеина, стресс, время суток и индивидуальные особенности аденозиновой системы. В частности, рассматривается роль генетических различий, связанных с рецептором A2A.

Различия могут проявляться и в субъективном восприятии сна. Человек способен считать, что спал нормально, если не испытывал трудностей с засыпанием и не помнит ночных пробуждений. Однако инструментальные методы могут показывать изменения электрической активности мозга, которые невозможно определить по собственным ощущениям.

Доната Курпас

Субъективное ощущение хорошего сна не всегда соответствует тому, что мы наблюдаем на нейрофизиологических записях. Человек может заснуть без особых трудностей и не помнить пробуждений, в то время как мозг может демонстрировать меньше признаков глубокого сна.

Именно это, по мнению авторов обзора, делает оценку воздействия кофеина сложнее. Если ориентироваться только на самочувствие утром, часть изменений сна может остаться незаметной. При этом результаты исследований не позволяют утверждать, что субъективное ощущение отдыха всегда ошибочно: речь идет о несовпадении между отдельными субъективными и объективными показателями сна.

Кроме того, значительная часть имеющихся исследований проводилась на здоровых молодых взрослых с относительно стабильным режимом сна. Женщины, пожилые люди, подростки, люди с нарушениями сна и те, кто регулярно употребляет большое количество кофеина, представлены в научной литературе значительно меньше. Поэтому переносить результаты всех экспериментов на каждую группу населения напрямую нельзя.

Еще один возможный эффект связан не непосредственно со сном, а с тем, как человек воспринимает собственную усталость. Кофеин временно повышает бодрость и может сделать ощущение утомления менее заметным. Если при этом качество сна у конкретного человека действительно снижается, на следующий день усталость может сохраняться, а кофе снова становится способом компенсировать ее.

Исследователи описывают это как «порочный круг»: больше усталости — больше потребность в стимуляции — потенциально менее восстановительный сон. При этом речь идет именно о возможном цикле, а не об обязательном сценарии для каждого человека.

Авторы обзора подчеркивают, что кофеин нельзя однозначно отнести к категории «хорошего» или «плохого» вещества. Его воздействие зависит от дозы, времени употребления, возраста, образа жизни, качества сна, уровня стресса и индивидуальной чувствительности.

Таким образом, главный вывод касается не запрета на кофе, а разницы между продолжительностью сна и его физиологическими характеристиками. Человек может спать привычное количество часов и не замечать проблем с засыпанием, однако ЭЭГ при этом способна выявить изменения активности мозга, связанные с кофеином. Насколько значимыми они окажутся для конкретного человека, зависит от множества индивидуальных факторов.