Caffeine giúp não bạn “tỉnh táo” ngay cả khi bạn ngủ, nghiên cứu phát hiện
Bởi Đại học Montreal
Nghiên cứu mới cho thấy caffeine làm gián đoạn quá trình phục hồi ban đêm của não bằng cách tăng độ phức tạp của hoạt động, đặc biệt là ở người trẻ tuổi. Nguồn: Shutterstock
Nghiên cứu mới phát hiện ra tác dụng đáng ngạc nhiên của caffeine đối với não khi ngủ.
Caffeine không chỉ có trong cà phê buổi sáng của bạn. Nó còn có trong trà, sô cô la, đồ uống tăng lực và nhiều loại nước ngọt phổ biến, khiến nó trở thành một trong những chất hướng thần được tiêu thụ rộng rãi nhất trên toàn cầu.
Giờ đây, nghiên cứu mới từ Đại học Montreal tiết lộ rằng caffeine có thể làm được nhiều việc hơn là chỉ giúp bạn tỉnh táo. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Communications Biology, các nhà khoa học phát hiện ra rằng caffeine thực sự có thể thay đổi cách não phục hồi qua đêm, ảnh hưởng đến cả quá trình phục hồi thể chất và chức năng nhận thức.
Người dẫn đầu nghiên cứu là Philipp Thölke, một thực tập sinh nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm khoa học thần kinh nhận thức và tính toán của UdeM (Phòng thí nghiệm CoCo), cùng với Karim Jerbi, một giáo sư tâm lý học và nhà nghiên cứu tại Mila, Viện AI Quebec.
Hợp tác với chuyên gia về giấc ngủ và lão hóa Julie Carrier cùng nhóm của bà tại Trung tâm nghiên cứu tiên tiến về y học giấc ngủ của UdeM, các nhà nghiên cứu đã sử dụng trí tuệ nhân tạo và điện não đồ (EEG) để đào sâu hơn vào những tác động đáng ngạc nhiên của caffeine đối với giấc ngủ.
Lần đầu tiên, họ chỉ ra rằng caffeine làm tăng tính phức tạp của các tín hiệu não và tăng cường "tính nghiêm trọng" của não trong khi ngủ. Điều thú vị là điều này rõ rệt hơn ở những người trẻ tuổi.
"Tính nghiêm trọng mô tả trạng thái của não cân bằng giữa trật tự và hỗn loạn", Jerbi cho biết. "Giống như một dàn nhạc: quá yên tĩnh và không có gì xảy ra, quá hỗn loạn và có sự hỗn loạn. Tính nghiêm trọng là phương tiện hạnh phúc khi hoạt động của não vừa có tổ chức vừa linh hoạt. Ở trạng thái này, não hoạt động tối ưu: não có thể xử lý thông tin hiệu quả, thích nghi nhanh chóng, học hỏi và đưa ra quyết định một cách nhanh nhẹn".
Carrier bổ sung: “Caffeine kích thích não và đẩy não vào trạng thái quan trọng, khi não tỉnh táo, cảnh giác và phản ứng tốt hơn. Mặc dù điều này hữu ích vào ban ngày để tập trung, nhưng trạng thái này có thể ảnh hưởng đến việc nghỉ ngơi vào ban đêm: não sẽ không thư giãn hoặc phục hồi bình thường”.
40 người lớn được nghiên cứu
Để nghiên cứu cách caffeine ảnh hưởng đến não khi ngủ, nhóm của Carrier đã ghi lại hoạt động não về đêm của 40 người lớn khỏe mạnh bằng điện não đồ. Họ so sánh hoạt động não của từng người tham gia vào hai đêm riêng biệt — một đêm khi họ tiêu thụ viên nang caffeine ba giờ và sau đó là một giờ trước khi đi ngủ, và một đêm khác khi họ dùng giả dược vào cùng thời điểm.
Thölke, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng phân tích thống kê nâng cao và trí tuệ nhân tạo để xác định những thay đổi tinh tế trong hoạt động của tế bào thần kinh”. “Kết quả cho thấy caffeine làm tăng tính phức tạp của các tín hiệu não, phản ánh hoạt động của tế bào thần kinh năng động hơn và ít dự đoán hơn, đặc biệt là trong giai đoạn chuyển động mắt không nhanh (NREM) của giấc ngủ, giai đoạn này rất quan trọng đối với quá trình củng cố trí nhớ và phục hồi nhận thức”.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra những thay đổi đáng kinh ngạc trong nhịp điệu điện của não trong khi ngủ: caffeine làm giảm các dao động chậm hơn như sóng theta và sóng alpha, thường liên quan đến giấc ngủ sâu, phục hồi và kích thích hoạt động sóng beta, phổ biến hơn trong khi thức và tham gia tinh thần.
"Những thay đổi này cho thấy rằng ngay cả trong khi ngủ, não vẫn ở trạng thái hoạt động nhiều hơn, ít phục hồi hơn dưới ảnh hưởng của caffeine", Jerbi, người cũng giữ chức Chủ tịch nghiên cứu Canada về khoa học thần kinh tính toán và hình ảnh thần kinh nhận thức, cho biết. "Sự thay đổi trong hoạt động nhịp nhàng của não này có thể giúp giải thích lý do tại sao caffeine ảnh hưởng đến hiệu quả phục hồi của não vào ban đêm, với những hậu quả tiềm ẩn đối với quá trình xử lý trí nhớ".
Những người ở độ tuổi 20 bị ảnh hưởng nhiều hơn
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tác động của caffeine đối với động lực não rõ rệt hơn đáng kể ở những người trẻ tuổi trong độ tuổi từ 20 đến 27 so với những người tham gia trung niên trong độ tuổi từ 41 đến 58, đặc biệt là trong giấc ngủ REM, giai đoạn liên quan đến giấc mơ.
Người lớn tuổi phản ứng với caffeine mạnh hơn, có thể là do mật độ thụ thể adenosine trong não cao hơn. Adenosine là một phân tử tích tụ dần trong não trong suốt cả ngày, gây ra cảm giác mệt mỏi.
Carrier cho biết "Các thụ thể adenosine tự nhiên giảm theo tuổi tác, làm giảm khả năng ngăn chặn chúng của caffeine và cải thiện sự phức tạp của não, điều này có thể giải thích một phần tác dụng giảm của caffeine được quan sát thấy ở những người tham gia ở độ tuổi trung niên".
Và những khác biệt liên quan đến tuổi tác này cho thấy não trẻ hơn có thể dễ bị ảnh hưởng bởi tác dụng kích thích của caffeine hơn. Do caffeine được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, đặc biệt là như một phương thuốc chữa mệt mỏi hàng ngày, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu được những tác động phức tạp của nó đối với hoạt động của não ở các nhóm tuổi và tình trạng sức khỏe khác nhau.
Họ nói thêm rằng nghiên cứu sâu hơn cần làm rõ cách những thay đổi về thần kinh này ảnh hưởng đến sức khỏe nhận thức và hoạt động hàng ngày, và có khả năng hướng dẫn các khuyến nghị cá nhân về lượng caffeine hấp thụ.
Tài liệu tham khảo: “Caffeine induces age-dependent increasing in brain complex and criticality during sleep” của Philipp Thölke, Maxine Arcand-Lavigne, Tarek Lajnef, Sonia Frenette, Julie Carrier và Karim Jerbi, ngày 30 tháng 4 năm 2025, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-025-08090-z
