Ученые рассказали об особенностях функциональных связей мозга у любителей кофе

Ежедневное употребление кофе связано со снижением функциональных связей в мозговых образованиях, которые участвуют в обработке соматосенсорной, моторной и эмоциональной информации: соматосенсорные области, лимбическая система, мозжечок и, в том же числе, таламус и полосатое тело, которые имеют самую высокую плотность аденозиновых рецепторов в головном мозге. Но при этом употребление кофе также связано с более долгим сохранением функциональных связей в тех структурах головного мозга, которые поддерживают повышение зрительной бдительности, внимания и готовности к сенсорному восприятию: мозжечок, таламус и парагипокампальная, медиальная затылочно-височная и нижняя затылочная извилины. К такому выводу пришли португальские ученые, когда провели фМРТ у 31 человека, которые часто пьют кофе, и сравнили их с результатами 24 человек, почти не употребляющих кофе, а после предложили чашку кофе этим 24 участникам и еще раз сравнили все данные. Статья опубликована в журнале Molecular Psychiatry.

Кофе — наиболее широко потребляемый напиток в мире, а многочисленные исследования показали его краткосрочное влияние на внимание, сон, память и настроение человека, а также его долгосрочное воздействие на продолжительность жизни и появление различных заболеваний, например, снижение риска развития болезней Альцгеймера и Паркинсона, рака печени и цирроза печени, диабета второго типа, сердечно-сосудистых заболеваний, депрессии и последующего суицида. От этих исследовательских тенденций не отстает и редакция N + 1, которая проверила на себе, как отказ от кофе на неделю скажется на самоощущении сотрудников. Об этом эксперименте и биохимии кофе подробнее можно прочитать тут. Интересно, что, несмотря на столь широкое изучение, до сих пор нет тщательного описания хронического воздействия кофе на функциональные связи в головном мозге.

Рикардо Магальяйш (Ricardo Magalhães) из Университета Минью и его коллеги провели фМРТ в состоянии покоя у 31 человека, которые пьют минимум одну чашку кофе с кофеином в день, и 24, кто почти не пьет кофе (менее одной чашки в неделю). Как минимум три часа до фМРТ участники воздерживались от продуктов с кофеином. Дополнительно испытуемые оценили проявление у себя показателей стресса, тревоги и депрессии.

Частота употребления продуктов с кофеином, как и ожидалось, была выше в группе, которая часто пьет кофе (p < 0,001), чем во второй группе, и уровень стресса был также выше в первой группе (p = 0,025). Кроме того, любители кофе, наблюдали у себя более выраженные трудности расслабления, чем участники, не пьющие кофе (p = 0,007), и, несмотря на отсутствие статистически значимой разницы между группами, любители кофе показывали тенденцию к снижению мышечного напряжения, связанного с тревогой (p = 0,113). По сравнению с участниками, не пьющими кофе, авторы выявили у пьющих кофе снижение функциональных связей в соматосенсорных областях, обрабатывающих различные ощущения от тела, и лимбической системе, которая участвует в регуляции эмоций, мотивации и памяти.

Интересно, что снижение функциональных связей отмечалось и в мозжечке, а также в ядрах таламуса и полосатого тела, которые имеют самую высокую плотность аденозиновых рецепторов A2A и A1 в головном мозге. Основной агонист аденозиновых рецепторов — вещество, которое может связываться с рецептором и приводить к определенному эффекту — это аденозин. Аденозин — это маркер усталости, он сигнализирует, что в клетках не хватает энергии, о стрессе, предупреждает о необходимости отдыха. Если блокировать аденозиновые рецепторы, то можно на время убрать субъективное ощущение усталости, что и делают антагонисты этих рецепторов — различные психомоторные стимуляторы, в том числе, и кофеин.

При этом у пьющих кофе функциональные связи дольше сохранялись в мозжечке, таламусе и парагипокампальной, медиальной затылочно-височной и нижней затылочной извилинах. Как известно, кофеин, уменьшает блуждание ума и повышает внимание, бдительность и возбуждение, а эти структуры задействованы в поддержании подобного состояния. Таламус способствует распределению когнитивного внимания и контроля, парагипокампальная извилина задействуется в кодировании и извлечении памяти, а медиальная затылочно-височная и нижняя затылочная извилины участвуют в визуальной обработке. Авторы считают, что эти результаты объясняют наблюдаемое повышение зрительной бдительности, внимания и готовности к сенсорному восприятию у людей, часто употребляющих кофе.

Важно отметить, что все эти различия связаны с частотой употребления кофеина (p < 0,05) и воспроизводились после того, как участники, не пьющие кофе, выпили его и спустя полчаса еще раз прошли всю экспериментальную процедуру (p > 0,05).

При том, что субъективно и объективно кофе и содержащийся в нем кофеин обладают тонизирующим эффектом и даже способны влиять на настроение, повышая уровень дофамина, некоторые когнитивные процессы остаются вне его влияния, например, креативность при решении задач. Кофеин, несмотря на то, что помогает повысить продуктивность, не повышает креативности и не влияет на рабочую память.

Екатерина Рощина