Em um estudo publicado no final de abril na revista Nature Communications Biology, uma equipe de pesquisa da Universidade de Montreal oferece novos insights sobre como a cafeína pode alterar a arquitetura do sono e influenciar a recuperação - física e cognitiva - do cérebro durante a noite.
Mais especificamente, a equipe de pesquisa demonstrou pela primeira vez, usando inteligência artificial e eletroencefalografia, que a cafeína aumenta a complexidade dos sinais cerebrais e aumenta a "criticalidade" da atividade dos neurônios durante o sono. Curiosamente, esse fenômeno foi mais pronunciado em adultos jovens.
"A criticalidade descreve um estado do cérebro, que se encontra em equilíbrio entre ordem e caos, explica o professor Jerbi. Pode-se compará-lo a uma orquestra: muito calma, nada acontece; muito caótica, é cacofonia. A criticalidade é esse ponto ideal, onde a atividade cerebral é ao mesmo tempo organizada e flexível. Nesse estado, o cérebro funciona de maneira ideal: pode processar informações com eficiência, adaptar-se rapidamente, aprender e tomar decisões com agilidade."
"A cafeína estimula o cérebro e o empurra para um estado de criticalidade, onde ele está mais alerta, atento e reativo, diz a professora Carrier. Útil durante o dia para se concentrar, esse estado pode prejudicar o repouso noturno: o cérebro não relaxaria nem se recuperaria adequadamente."
Os ritmos elétricos do cérebro perturbados
Para estudar como a cafeína age no cérebro adormecido, a equipe de Julie Carrier registrou a atividade cerebral noturna de 40 adultos saudáveis usando eletroencefalografia para comparar as noites em que os participantes consumiram cápsulas de cafeína (três horas e uma hora antes de dormir) com aquelas em que ingeriram um placebo.
"Usamos um método de análise estatística avançada e inteligência artificial para detectar mudanças sutis na atividade dos neurônios, menciona Philipp Thölke, primeiro autor do estudo. Os resultados mostraram que a cafeína aumentava a complexidade dos sinais cerebrais - refletindo uma atividade neuronal mais dinâmica e menos previsível - especialmente durante a fase do sono sem movimentos oculares rápidos, uma fase crucial para a consolidação da memória e a recuperação cognitiva."
A equipe também descobriu mudanças marcantes nos ritmos elétricos do cérebro durante o sono: a cafeína atenuava oscilações mais lentas, como as ondas teta e alfa - geralmente associadas a um sono profundo e reparador - e estimulava a atividade das ondas beta, que são mais comuns durante a vigília e o engajamento mental.
"Essas mudanças indicam que, mesmo durante o sono, o cérebro permanece em um estado mais ativado, menos repousante sob a influência da cafeína, explica Karim Jerbi, que também é titular da Cátedra de Pesquisa do Canadá em Neurociências Computacionais e Neuroimagem Cognitiva. Essa alteração na atividade rítmica do cérebro pode ajudar a explicar por que a cafeína limita a eficácia com que o cérebro se restaura durante a noite, com possíveis consequências para o processamento da memória."
A idade importa: os efeitos da cafeína mais pronunciados em adultos jovens
O estudo também revelou que os efeitos da cafeína na dinâmica cerebral eram significativamente mais marcantes em adultos jovens - com idades entre 20 e 27 anos - em comparação com participantes de meia-idade - de 41 a 58 anos -, especialmente durante o sono REM, a fase associada aos sonhos.
Os adultos jovens tiveram uma resposta mais forte à cafeína, provavelmente devido a densidades mais altas de receptores de adenosina em seus cérebros. A adenosina é uma molécula que se acumula gradualmente no cérebro ao longo do dia, causando uma sensação de fadiga.
"Os receptores de adenosina diminuem naturalmente com a idade, observa Julie Carrier, reduzindo assim a capacidade da cafeína de bloqueá-los e melhorar a complexidade cerebral, o que pode em parte explicar o efeito menor da cafeína observado nos participantes de meia-idade."
Essas diferenças relacionadas à idade sugerem que cérebros mais jovens podem ser mais sensíveis aos efeitos estimulantes da cafeína. Dada a popularidade global da cafeína, entender seus complexos efeitos neurais em diferentes faixas etárias é essencial, especialmente devido ao seu uso diário para combater a fadiga diurna.
Mais pesquisas serão necessárias para esclarecer como essas mudanças neurais influenciam a saúde cognitiva e o funcionamento do cérebro no dia a dia, potencialmente por meio de recomendações personalizadas para o consumo de cafeína, concluem os pesquisadores.