Потребление кофе повышает когнитивную готовность

Потребление кофе повышает когнитивную готовность

Каждого субъекта сканировали дважды - сразу после приема кофе и через 30 минут

Каждый субъект просканирован дважды

Сеть режима по умолчанию (DMN) представляет собой систему связанных областей мозга, которые проявляют повышенную активность, когда человек не сосредоточен на том, что происходит вокруг. Исследования показывают, что DMN особенно активна, когда человек занимается деятельностью, такой как мечтания, размышления о прошлом или будущем, о точке зрения другого человека. Неограниченное мечтание часто может привести к творчеству. Однако в состоянии покоя, когда человек не занят какой-либо требовательной, ориентированной вовне умственной задачей, сознание переходит в состояние по умолчанию. Среди тех, кто регулярно пьет кофе, распространено мнение, что кофе повышает концентрацию внимания и психомоторные функции. По этим причинам многие люди продолжают пить кофе, чтобы снять усталость, сохранить бдительность, улучшить когнитивные способности и повысить эффективность работы. Кофейные напитки состоят из многочисленных соединений, влияющих на поведение человека, среди которых кофеин и хлорогеновые кислоты. С нейробиологической точки зрения и кофеин, и хлорогеновые кислоты обладают психоактивным действием.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволяет неинвазивным способом изучать функции головного мозга человека во время выполнения определенных задач или в состоянии покоя. В контексте потребления кофе некоторые предыдущие исследования показывают, что происходит активация различных корковых и подкорковых областей во время зрительно-моторной задачи или лобно-полярной и поясной коры во время вербальной рабочей памяти с двумя спинами. Более того, недавние исследования предполагают влияние кофе на функциональные связи мозга в состоянии покоя, вызывая функциональную реорганизацию в сторону более эффективных сетевых свойств, что влияет на эмоциональность, бдительность и готовность к действию. Несмотря на эти результаты, до сих пор остается открытым вопрос о том, что заставляет людей, привыкших пить кофе, продолжать его пить. Авторы изучили данные фМРТ в состоянии покоя в группе обычно пьющих кофе до и после потребления кофе, используя подходы функциональной связи сети. Все испытуемые набраны из общего здорового населения Португалии. Критерием включения для того, чтобы считаться любителем кофе, было выпивать как минимум одну чашку кофе в день. Всего набрано 47 субъектов (31 женщина) средний возраст 30 лет. Социально-демографические данные субъектов собраны во время интервью, а затем они выполнили сеанс сканирования.

МРТ-сканирование проводилось с использованием Siemens Verio 3T (Германия), расположенного в больнице Брага (Португалия), с использованием 32-канальной головной антенны. При регистрации фМРТ в состоянии покоя (rs-fMRI) использовалась многополосная последовательность эхо-планарных изображений, чувствительных к колебаниям уровня оксигенации крови в зависимости от контрастности. Каждое получение rs-fMRI имело продолжительность 7 с половиной минут, в течение которых испытуемых просили оставаться с закрытыми глазами, расслабленными и позволять своим мыслям свободно блуждать. Каждый субъект просканирован дважды. Исходное изображение в начале сеанса сканирования, сразу же после приема кофе (содержащего 85 мг кофеина на 100 мл воды, без добавления сахара). Через 30 минут после приема кофе - повтор. Чтобы понять, влияние кофеина на результаты, провели дополнительный анализ, используя вторую группу людей, регулярно пьющих кофе, 36 человек (27 женщин) в возрасте 32,1 года). Вместо кофейного напитка испытуемым из этой группы давали такое же количество горячей воды с таким же количеством разведенного в ней кофеина.

Обнаружили значительные различия в потреблении кофе до и после в нескольких сетях. В высшей зрительной сети связь с левой средней затылочной извилиной (MOG) была увеличена после употребления кофе, а также связь правой дорсолатеральной префронтальной коры (dlPFC) в правой сети исполнительного контроля (RECN). С другой стороны, для заднего DMN связность в кластере в левом предклинье уменьшилась после приема кофе. В группе принимавшей кофеин для сетей ВСА, показывающих значительные различия в этом анализе (высокий зрительный, RECN и задний DMN), не обнаружили значительной модуляции верхних зрительных и RECN-сетей, в то время как для заднего DMN, обнаружили значительный эффект и в том же направлении, что и в группе, которая пила кофе (снижение связности после приема кофеина).

Резюме простыми словами: Употребление кофе повышает бдительность и подготавливает людей к переключению с отдыха на рабочий режим в большей степени, чем просто употребление кофеина. Исследователи обнаружили, что употребление кофе снижает связность сети мозга по умолчанию, вовлеченной в самоанализ, что указывает на готовность перейти к задачам. Однако потребление кофе также усилило связь в высшей зрительной сети и правой сети исполнительного контроля, элементах, участвующих в рабочей памяти и когнитивном контроле. Это позволяет предположить, что полный опыт кофе, а не только кофеин, помогает повысить бдительность и когнитивную готовность.

Мария Пико-Перес (Maria Pico-Perez), Педро С. Морейра (Pedro S. Moreira), Родриго А. Кунья (Rodrigo A. Cunha), Нуно Соуза (Nuno Sousa), и еще 7 специалистов, Университет Минью, Португалия, опубликовали работу "Потребление кофе снижает возможность подключения задней сети режима по умолчанию (DMN) в состоянии покоя" в журнале "Границы поведенческой нейронауки", 28 июня 2023.

30.06.2023