Cafeïnegebruik 's nachts veroorzaakt impulsief gedrag

Wetenschappers van de Universiteit van Texas in El Paso en de Universiteit van Illinois, onder leiding van Eric B. Saldes, publiceerden een onderzoek in iScience waarin ze voor het eerst aantoonden dat cafeïne die 's avonds wordt ingenomen, het vermogen om ongewenste motorische reacties te onderdrukken vermindert en impulsief gedrag veroorzaakt bij fruitvliegjes (Drosophila melanogaster).

Waarom is dit belangrijk?

Cafeïne is de meest gebruikte psychostimulant ter wereld. Het wordt niet alleen 's ochtends gebruikt, maar ook 's avonds om te kunnen omgaan met diensten, studie of werk. De effecten van cafeïne 's nachts op cognitieve functies en gedragscontrole zijn echter nog steeds slecht begrepen.

Ontwerp en methoden

• Model: Drosophila is een erkend genetisch object voor het bestuderen van de neurale mechanismen van gedrag.
• Toedieningsomstandigheden: voeding met cafeïneoplossing gedurende de dag (ZT2–10) of nacht (ZT14–22) uren; controle – zonder cafeïne.
• Impulsiviteitstest: mechanische luchtstoot (aversieve luchtstoot). Normaal gesproken stoppen vliegen met bewegen wanneer er een sterke luchtstroom ontstaat; bij degenen die 's nachts cafeïne kregen, was de inhibitiereactie verstoord.
• Activiteit en slaapcontrole: de loopsnelheid veranderde niet en kunstmatige slaaponthouding (door middel van licht of schudden) leidde niet tot dergelijke defecten, met uitzondering van algemene hyperactiviteit of slaaponthouding.

Belangrijkste bevindingen

1. Impulsieve bewegingen alleen met cafeïne voor de nacht.

• Cafeïne had overdag geen effect op het vermogen van de vliegen om hun bewegingen te remmen.
• 's Nachts nam de impulsiviteit (fractie van reacties, pijn om weerstand te bieden) met 40–60% toe.

1. Geslachtsverschillen.

   • Vrouwen vertoonden een grotere impulsiviteit (+70%) vergeleken met mannen (+30%), ondanks vergelijkbare cafeïnegehaltes in het lichaam.

2. Circadiaanse modulatie.

   • Door circadiane genen (klok, cyclus) te blokkeren, elimineerden wetenschappers het verschil tussen consumptie overdag en 's nachts, wat duidt op een 'kwetsbaarheidsvenster' in de nacht.

3. Dopamine als bemiddelaar.

• Verminderde dopaminesynthese (bleke/+ mutanten) of het tot zwijgen brengen van PAM-dopaminerge neuronen zorgden ervoor dat het effect van cafeïne op impulsiviteit teniet werd gedaan.
• Dopaminetransportermutanten (fumin/+) verhoogden de impulsiviteit.

1. De rol van de D1-receptor in de hersenen van de vlieg.

   • Gerichte vernietiging van de dDA1/Dop1R1-receptor in de α/β- en γ-lobben van het paddenstoellichaam blokkeerde het cafeïne-effect volledig. De γ-lobule was het meest gevoelig.

Mechanismen

Volgens de auteurs verstoren 's nachts de remmende neurale circuits door de verhoogde gevoeligheid van het dopaminesysteem in belangrijke zenuwknooppunten en door een 'venster' van verhoogde permeabiliteit van cafeïne, wat leidt tot een verminderde motorische controle.

Verklaringen van wetenschappers

"We hebben aangetoond dat cafeïne verschillende effecten heeft, afhankelijk van het tijdstip van de dag en het geslacht. Deze effecten worden gemedieerd door dopamine en de circadiane klok", zegt Saldes.

"De bevindingen hebben gevolgen voor mensen die 's nachts werken of koffie nodig hebben om wakker te blijven: niet alleen hun slaap kan worden beïnvloed, maar ook hun impulscontrole", voegt medeauteur Paul R. Sabandal toe.

Vooruitzichten

De auteurs benadrukken de noodzaak van klinische studies bij mensen, met name onder ploegenarbeiders, militair personeel en zorgmedewerkers, om het volgende te bepalen:

• Vergroot het drinken van cafeïne 's avonds het risico op overhaaste beslissingen en fouten?
• Bestaan er vergelijkbare geslachtsverschillen bij mensen?
• Hoe je slaapdoses en chronoregimes in verband kunt brengen met het risico op impulsief gedrag.

Dit werk opent de weg naar gepersonaliseerde aanbevelingen voor cafeïneconsumptie, gebaseerd op het tijdstip van de dag, geslacht en individuele chronotypen.