Как сутрешното кафе променя мозъка

кафе, популярна сутрешна напитка за бърз старт на деня, често се консумира за бдителност. Но някои изследователи смятат, че пиенето на кафе в дългосрочен план също може да промени мозъка.

От известно време изследвания върху животни и хора предполагат, че дългосрочната консумация на кофеин подобрява ученето и интелигентността чрез фина настройка на невроните за ефективна невронна дейност и увеличаване на броя на състоянията, които мозъкът може да има.

Пчели, които консумират кофеин са в състояние за да си спомните научен преди това флорален аромат.

хора които са приемали кофеин веднага след като са се научили, са получили по-високи оценки в задачите за разграничаване.

Възможната връзка на кофеина с ученето и когнитивните способности също може да е причината, поради която пиещите кафе отново и отново е показвано, че имат по-нисък риск за развитие на когнитивен спад и невродегенеративни заболявания, включително болестта на Алцхаймер и Паркинсон.

Какво точно прави кофеинът с мозъците ни, за да подобри ученето и да намали когнитивния спад и какви са неговите дългосрочни ефекти?

Изследвания върху животни може да ни дадат отговор.

Кафето включва обучаващите се гени, докато изключва гените за метаболизма

Някои изследвания показват, че кофеинът може да подобри формирането на дългосрочна памет чрез подобряване и фина настройка на процеса на учене в мозъка.

френски изследователи експериментира с ефекта на кофеина върху ученето, като кара мишките, свикнали да бъдат изложени на учебна среда, да се движат през воден лабиринт.

Една група от тези мишки пиеше нормална вода, докато другата група пиеше вода, обогатена с кофеин в концентрация, еквивалентна на умерен прием при хора.

При изследване на мозъците на мишките, които се движат в лабиринта, изследователите откриха, че и двете групи мишки включват „включени“ гени за учене и „изключени“ гени, които не участват в ученето, включително гени, които участват в метаболизма на мазнините.

Въпреки това, мишките, които консумират кофеин ежедневно, се научиха да се ориентират на няколко места по-бързо и регулираха значително повече гени от мишките, които пиеха само вода. Мишките, пиещи кофеин, регулират пет пъти повече гени от другата група, която регулира само 209 гена.

Този ефект продължава повече от две седмици, демонстрирайки дългосрочна промяна в мозъка.

Освен това групата с кофеин е включила значително повече гени, които могат да подобрят ученето и връзката между невроните и е изключила повече гени, свързани с метаболизма на мазнините и амидите, в сравнение с мишките, които са пили обикновена вода.

Научните изследвания говорят за въздействието на природата и възпитанието. В генетиката „природата“ е ДНК, която наследявате от родителите си, а „възпитанието“ е факторите на околната среда, които могат да контролират как се изразяват вашите гени.

Гените могат да бъдат „включени“ или „изключени“ чрез молекули, наречени епигенетични модификатори, които се придържат към ДНК и могат да бъдат контролирани от фактори на околната среда като диета, поведение и настроение, между другото.

Епигенетичните модификатори включват метилови групи, които изключват гените, и ацетилни групи, които обикновено включват гените.

Ако даден ген бъде изключен, ДНК ще бъде плътно опакована и информацията, която кодира, ще стане много трудна за достъп или за четене. Гените, които са включени обаче, остават свободни, позволявайки лесно четене на информацията, която след това ще бъде преведена в клетъчните процеси на метаболизма.

Следователно, в зависимост от поведението и диетата на индивида, ще бъдат включени различни гени, позволяващи различни процеси.

В случай на мишки, които учат нещо ново, тези, които са пили вода с кофеин, са имали подобрен епигенетичен процес в техните гени за учене и свързаност, отколкото мишки, които са пили само вода, което предполага подобрено преживяване при учене.

Изследователите експериментираха допълнително, за да видят дали кофеинът има същия ефект върху мишки, които не са били в учебна среда.

Любопитно е, че кофеинът има обратен ефект върху заседналите мишки.

Заседналите мишки, принудени да учат и да навигират във воден лабиринт, потискат гените за учене и активират метаболизма, което предполага засилване на това, с което са свикнали, което не е упражнение и учене.

Това подобрение обаче е увеличено в гените на заседналите мишки, които пият кофеин, с още по-голямо потискане на процесите на учене и т.н.

Изследователите заключават, че кофеинът може да предлага по-добро „кодиране на събития, свързани с преживяването“.

За тези, при които ученето е присъщо, кофеинът ускорява процеса на учене, но за тези със заседнал начин на живот, кофеинът подсилва гените в обратната посока.

Тези констатации отварят възможността кофеинът да се използва за подобряване на други процеси, като например по-ефективно кодиране на процесите при упражнения.

Кофеин, учене и мозъчни заболявания

И знанието, и кофеинът са основни защитни фактори срещу заболявания с когнитивен упадък като болестта на Алцхаймер и деменция.

Общото разбиране е, че тези, които знаят повече и имат повече когнитивни способности, напредват по-бавно при болести с влошаване на когнитивните способности.

Въпреки това, проучванията са показали Кофеинът може да играе по-съществена роля в предотвратяването на невродегенеративни и когнитивни заболявания.

Умереният прием на кофеин предпазва хората от развитие на невродегенеративни заболявания, включително Болест на Алцхаймер и Болестта на Паркинсон.

За максимална полза за здравето, дневният прием обикновено е ограничен до 400 mg кофеин на ден – еквивалент на 3 до 4 чаши кафе.

Някои проучвания показват, че пиенето на до 400 mg намалява дългосрочния риск с до 60 процента Алцхаймер и болестта на Паркинсон в сравнение с консуматорите с ниско или некофеин.

Болестта на Алцхаймер и кофеинът

Алцхаймер е прогресивно и необратимо невродегенеративно заболяване, което води до когнитивен, поведенчески и паметов спад.

В късните етапи пациентите постепенно ще загубят както неволния, така и доброволния си двигателен контрол.

Тези симптоми могат да се обяснят с областите на мозъка, които са най-засегнати от болестта на Алцхаймер, които включват хипокампуса, структура на морско конче дълбоко в мозъка, и неокортекса, външния слой на мозъка.

Хипокампусът формира и съхранява дългосрочната памет, докато неокортексът е отговорен за доброволните движения, решения, емоции и възприятия.

При болестта на Алцхаймер, в хипокампуса и неокортекса, пациентите обикновено ще развият отлагания на плаки, съставени от плаки на амилоид-бета протеин извън клетките, натрупване на тау протеинови фиброзни връзки вътре в невроните и загуба на неврони.

Проучванията върху животни обаче показват, че кофеинът намалява характерните амилоид-бета плаки при болестта на Алцхаймер.

При плъхове кофеинът може да намали плаките до 60 и 50 процента в хипокампуса и неокортекса.

Загубата на протеин, наречен протеин киназа А (PKA), също е чест фактор за болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания.

Нормалните нива на PKA предпазват от болестта на Алцхаймер, тъй като протеинът намалява образуването на плаки, като предотвратява натрупването на протеини, образуващи плака.

При мишки с плаки, подобни на Алцхаймер, кофеинът може да повиши нивата на PKA обратно до нормалното и да намали плаките в мозъка.

Като антиоксидант, кофеинът също така намалява оксидативния стрес, като неутрализира действията на реактивните кислородни видове, често причинени от разграждането на мазнини или други клетъчни процеси.

Реактивните кислородни видове могат да наранят невроните и да причинят клетъчна смърт, но тяхното неутрализиране поради действието на кофеина намалява и предотвратява загубата на неврони.

Болестта на Паркинсон

Паркинсон е друго невродегенеративно заболяване, срещу което кофеинът може да предпази.

Допаминът е невротрансмитер, който действа като превключвател за включване на невроните.

При болестта на Паркинсон обаче произвеждащите допамин неврони в substantia nigra и striatum, две важни структури в контрола на движението, бавно се разрушават.

Пациентите с болестта на Паркинсон често проявяват брадикинезия (забавено движение), ригидност и постурална нестабилност.

Въпреки това, кофеинът може да намали увреждането и смъртта на произвеждащите допамин неврони, тъй като може да инхибира аденозиновите рецептори, някои от които са отговорни за предизвикване на възпаление и увреждане на мозъчните клетки, което може да увреди невроните, произвеждащи допамин.

Чай или кафе?

Въпреки че кафето е най-често срещаната и предпочитана напитка за консумация на кофеин, то не е единственият естествен източник на този интересен химикал.

В зависимост от метода на приготвяне и вида на използваното кафе съдържанието на кофеин може да варира (pdf).

Снимка от Epoch Times
Сравнение на съдържанието на кофеин в обичайните напитки (The Epoch Times)

Еспресото има най-концентриран кофеин с 0,6 до 3,3 mg на милиметър. Свареното или филтрирано кафе има концентрация на кофеин от 0,7 до 1,1 mg/ml, а разтворимото кафе обикновено има концентрация от 0,2 до 0,6 mg/ml.

Най-често се консумира кафе Арабика, но Робуста има почти два пъти по-високо съдържание на кофеин.

Освен кофеин, кафето е богато и на антиоксиданти като хидроксиканелени киселини (70 до 350 mg) и полифеноли (35 мг), като и двете предотвратяват развитието на заболявания, причинени от хронично възпаление, включително рак и диабет.

Напитката също така съдържа малка порция минерали, включително калий, магнезий и фосфор.

Въпреки всичките си положителни ефекти, кафето трябва да се консумира само в умерени количества с не повече от 4 чаши на ден –400 mg кофеин— С ограничение от 200 mg (две шота) на напитка. Кофеинът също може да не е за всеки, тъй като тези, които са чувствителни към него, могат да изпитат сърцебиене, високо кръвно налягане и безпокойство.

Ако сте чувствителни към кофеин или кафето просто не ви харесва, чаят е жизнеспособна алтернатива на здравословна напитка с по-ниско съдържание на кофеин.

Сухият чай съдържа най-високо съдържание на кофеин; 3,5 процента от чаените листа съдържат кофеин, в сравнение с 1,1 до 2,2 процента в кафеените зърна.

Въпреки това, тъй като на порция се използват повече кафеени зърна, една порция чай рядко ще съдържа повече от 100 mg кофеин.

Съкращаването на времето за варене и понижаването на температурата на варене на чая ще намали количеството кофеин. Колкото по-горещ е чаят и колкото по-дълго се вари, толкова по-голямо съдържание на кофеин ще има.

За да получите най-много кофеин от една порция чай, опитайте да варите черен чай при температури до 212 F (100 C) за повече от 3 минути, за да получите максимално увеличение на 90 мг кофеин в една напитка.

Варенето на черен чай за 3 минути обикновено ще намали наполовина съдържанието до 47 mg.

Чаят матча, прахообразната форма на изсушен зелен чай, също е силно кофеинов чай, който осигурява 35 mg кофеин на половин чаена лъжичка (1 g) порция.

Зеленият чай и белият чай са по-слаби от мача и черния чай и имат по-фин вкус в сравнение с характерния остър вкус на черния чай.

Тези напитки обикновено се приготвят при по-ниски температури до 180 F (82 C), което води до 20 до 45 mg кофеин на порция за матча и 6 до 60 mg за зелен чай.

Билковите чайове като лайка, лавандула и жасмин не съдържат кофеин, въпреки че някои напитки съобщават за незначително съдържание на кофеин.

Подобно на кафето, чаят също е богат източник на антиоксиданти. Чаените листа са богати на полифеноли, които поддържат здравето на червата и имат действие против стареене.

Минерали като калий, калций и магнезий също присъстват в малки порции чай.

.