Кофе остается одним из самых популярных напитков во всем мире, широко используемым как средство стимуляции нервной системы. Основное действующее вещество — кофеин — оказывает влияние на рецепторы дофамина, адреналина и норадреналина, усиливая мотивацию и повышая уровень бодрствования. Дополнительно кофеин блокирует рецепторы аденозина — нейромодулятора, ответственного за ощущение усталости, — что позволяет временно снижать восприятие утомления.
Однако практический вопрос остается открытым: как оптимизировать потребление кофе для получения максимального эффекта? В частности — влияет ли добавление сахара на стимулирующее действие кофеина? Новое исследование, проведенное группой японских ученых, предоставляет аргументированный ответ.
Ученые из Университета Хиросимы зафиксировали значительное влияние сочетания кофеина с подсластителями на нейрофизиологические процессы, регулирующие циркадные ритмы. Это открытие может иметь значение для понимания того, как различные добавки к кофе влияют на нейрохимический баланс и поведение организма.
Циркадные ритмы, или внутренние биологические часы, координируют циклы сна и бодрствования, метаболизм и выработку гормонов. Они регулируются гипоталамусом — а именно супрахиазматическим ядром, которое реагирует на изменение освещённости. Нарушение этих ритмов может приводить к бессоннице, снижению когнитивной функции и ухудшению общего состояния здоровья.
В исследовании японской группы мышам предлагалась вода с кофеином (0,1%) в сочетании либо с сахаром (1%), либо с сахарином (0,1%) — некалорийным подсластителем. Концентрация кофеина была сопоставима с половиной чашки эспрессо. Сахар, в свою очередь, в 10 раз уступал по содержанию тому, что содержится в стандартных энергетических напитках.
Мы изучали особенности поведения самцов мышей во время употребления подслащенной воды с кофеином в целом и обнаружили интересные изменения в поведении, которые мы не ожидали увидеть. Поэтому мы сосредоточили наши исследования на этих эффектах сахара.
Ю Тахара, доцент Университета Хиросимы.
Основной результат заключался в том, что у мышей, потреблявших кофеин с сахаром, циркадный ритм смещался и составлял от 26 до 30 часов вместо привычных 24. У некоторых особей наблюдалось изменение хронотипа: животные переходили с ночной активности на дневную. Это указывает на возможность существенного влияния комбинированного действия кофеина и сахара на биологические ритмы.
При этом общее количество выпитой воды с кофеином у мышей, получавших сахар, не отличалось от контрольной группы. Это позволило исключить возможность простого передозирования кофеина как объяснение эффекта.
Добавление сладкого сахара не меняло количество воды с кофеином, которую выпили мыши. Поэтому эффект не мог быть результатом просто употребления большего количества кофеина. Причина кроется в сочетании кофеина и подсластителя.
Ю Тахара, доцент Университета Хиросимы.
Интересно, что эффект сохранялся даже при отсутствии внешних источников света. Это свидетельствует о том, что стимуляция от сахара и кофеина способна влиять напрямую на активность нейронов супрахиазматического ядра, минуя внешнюю световую стимуляцию.
Стимуляция системы вознаграждения
По предварительной гипотезе исследователей, комбинированное действие кофеина и сахара активирует дофаминергическую систему мозга — известную как система вознаграждения. Стимуляция этой системы вызывает ощущение удовольствия и повышения мотивации, однако при регулярном воздействии может влиять на режим сна и уровень утомляемости.
Повышенный уровень дофамина, связанный с употреблением сладкого кофе, может временно усиливать бодрость, но одновременно нарушать стабильность циркадных ритмов. Это особенно критично при вечернем употреблении кофе с сахаром, поскольку повышенная активация мозга может препятствовать засыпанию и качественному отдыху.
В настоящее время команда учёных продолжает работу и планирует серию исследований с участием людей, чтобы подтвердить применимость полученных результатов к человеческому организму.
Если вы хотите быть еще бодрее, вам, возможно, стоит выпить кофе с чем-нибудь сладким на завтрак.
Ю Тахара, доцент Университета Хиросимы.
С точки зрения нейрофизиологии, сочетание кофеина и простых углеводов может быть полезным инструментом кратковременной стимуляции. Однако при регулярном употреблении, особенно в вечернее время, оно может вызывать сдвиг биологических ритмов, что нежелательно для лиц с нарушениями сна или высоким уровнем стресса.
С учетом данных наблюдений можно рекомендовать ограничивать потребление сахара в кофе во второй половине дня. Для поддержания бодрости без воздействия на циркадные механизмы могут быть использованы альтернативные подходы, включая умеренную физическую активность, контроль освещенности и соблюдение режима сна.
При наличии нарушений сна или повышенной чувствительности к стимуляторам рекомендуется исключить добавление сахара в кофе, особенно в вечернее время.