كيف يؤثر الكافيين على الدماغ أثناء النوم؟
جو 24 :
يستهلك الملايين حول العالم الكافيين يوميا لتحسين التركيز واليقظة، إلا أن دراسة حديثة كشفت أن تأثيره لا يقتصر على ساعات الاستيقاظ، بل يمتد أيضا إلى النوم.
وأظهر فريق البحث من جامعة مونتريال الكندية، كيف يؤثر الكافيين على أنماط النوم ووظائف الدماغ، حيث استخدم مزيجا من الذكاء الاصطناعي وتخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتحليل التغيرات الدقيقة في النشاط العصبي الليلي.
وشملت الدراسة 40 شخصا بالغا خضعوا لتسجيل نشاط أدمغتهم خلال ليلتين منفصلتين: في الأولى، تناول المشاركون كبسولتين من الكافيين قبل النوم (إحداهما قبل 3 ساعات، والثانية قبل ساعة واحدة)، وفي الليلة الأخرى تناولوا علاجا وهميا.
وأظهرت التحليلات أن الكافيين زاد من تعقيد الإشارات العصبية، وجعل نشاط الدماغ أكثر ديناميكية وأقل قابلية للتنبؤ، خاصة خلال مرحلة النوم غير الحركي (NREM)، وهي مرحلة حيوية لاستعادة الذاكرة والتعافي الذهني.
كما لاحظ الباحثون أن الكافيين يعزز حالة تعرف بـ "الحرجية" – وهي توازن دقيق بين النظام والفوضى في الدماغ.
ووصف البروفيسور كريم الجربي، أستاذ علم النفس والباحث في معهدميلا-كيبيكللذكاء الاصطناعي، هذه الحالة بأنها تشبه "أداء أوركسترا منظم تماما: ليست ساكنة تماما ولا صاخبة بلا هدف". وتعتبر هذه الحالة مثالية أثناء اليقظة، لكنها غير ملائمة للنوم، حيث تعيق عملية الاسترخاء العميق الضروري لاستعادة الدماغ لنشاطه.
وأظهر تخطيط الدماغ أيضا أن الكافيين يضعف التذبذبات البطيئة مثل موجات ثيتا وألفا، والتي ترتبط بالنوم العميق، بينما يزيد من نشاط موجات بيتا، المرتبطة باليقظة والتفكير النشط، ما يجعل الدماغ أقرب إلى حالة الاستيقاظ.
وكشفت الدراسة أن التأثيرات كانت أوضح لدى المشاركين الأصغر سنا (بين 20 و27 عاما)، مقارنة بمن هم في منتصف العمر (بين 41 و58 عاما).
ويفسّر الباحثون ذلك بارتفاع كثافة مستقبلات الأدينوزين في أدمغة الشباب، ما يجعلهم أكثر استجابة لتأثير الكافيين. (الأدينوزين: جزيء يتراكم في الدماغ تدريجيا على مدار اليوم ويسبب الشعور بالنعاس. ويعمل الكافيين عن طريق حجب هذه المستقبلات، ما يعزّز اليقظة).
ويشير الباحثون إلى أن التأثيرات العصبية للكافيين قد تكون ضارة عند تناول الكافيين في وقت متأخر من اليوم، خصوصا لدى الفئات العمرية الأصغر. ويؤكدون أهمية إجراء دراسات إضافية لفهم العلاقة بين الكافيين وجودة النوم والصحة الإدراكية، بما يمكّن من تقديم توصيات مخصّصة لاستهلاكه.
نشرت الدراسة في مجلة Communications Biology.
المصدر: ميديكال إكسبريس
تابعو الأردن 24 على
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
سواليف احمد الزعبي
منذ يوم واحد
- سواليف احمد الزعبي
كيف يؤثر الكافيين على الدماغ أثناء النوم؟
#سواليف يستهلك الملايين حول العالم الكافيين يوميا لتحسين #التركيز واليقظة، إلا أن دراسة حديثة كشفت أن تأثيره لا يقتصر على ساعات #الاستيقاظ، بل يمتد أيضا إلى #النوم. وأظهر فريق البحث من جامعة مونتريال الكندية، كيف يؤثر الكافيين على أنماط النوم ووظائف #الدماغ، حيث استخدم مزيجا من الذكاء الاصطناعي وتخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتحليل التغيرات الدقيقة في النشاط العصبي الليلي. وشملت الدراسة 40 شخصا بالغا خضعوا لتسجيل نشاط أدمغتهم خلال ليلتين منفصلتين: في الأولى، تناول المشاركون كبسولتين من الكافيين قبل النوم (إحداهما قبل 3 ساعات، والثانية قبل ساعة واحدة)، وفي الليلة الأخرى تناولوا علاجا وهميا. وأظهرت التحليلات أن #الكافيين زاد من تعقيد الإشارات العصبية، وجعل نشاط الدماغ أكثر ديناميكية وأقل قابلية للتنبؤ، خاصة خلال مرحلة النوم غير الحركي (NREM)، وهي مرحلة حيوية لاستعادة الذاكرة والتعافي الذهني. كما لاحظ الباحثون أن الكافيين يعزز حالة تعرف بـ 'الحرجية' – وهي توازن دقيق بين النظام والفوضى في الدماغ. ووصف البروفيسور كريم الجربي، أستاذ علم النفس والباحث في معهد ميلا-كيبيك للذكاء الاصطناعي، هذه الحالة بأنها تشبه 'أداء أوركسترا منظم تماما: ليست ساكنة تماما ولا صاخبة بلا هدف'. وتعتبر هذه الحالة مثالية أثناء اليقظة، لكنها غير ملائمة للنوم، حيث تعيق عملية الاسترخاء العميق الضروري لاستعادة الدماغ لنشاطه. وأظهر تخطيط الدماغ أيضا أن الكافيين يضعف التذبذبات البطيئة مثل موجات ثيتا وألفا، والتي ترتبط بالنوم العميق، بينما يزيد من نشاط موجات بيتا، المرتبطة باليقظة والتفكير النشط، ما يجعل الدماغ أقرب إلى حالة الاستيقاظ. وكشفت الدراسة أن التأثيرات كانت أوضح لدى المشاركين الأصغر سنا (بين 20 و27 عاما)، مقارنة بمن هم في منتصف العمر (بين 41 و58 عاما). ويفسّر الباحثون ذلك بارتفاع كثافة مستقبلات الأدينوزين في أدمغة الشباب، ما يجعلهم أكثر استجابة لتأثير الكافيين. (الأدينوزين: جزيء يتراكم في الدماغ تدريجيا على مدار اليوم ويسبب الشعور بالنعاس. ويعمل الكافيين عن طريق حجب هذه المستقبلات، ما يعزّز اليقظة). ويشير الباحثون إلى أن التأثيرات العصبية للكافيين قد تكون ضارة عند تناول الكافيين في وقت متأخر من اليوم، خصوصا لدى الفئات العمرية الأصغر. ويؤكدون أهمية إجراء دراسات إضافية لفهم العلاقة بين الكافيين وجودة النوم والصحة الإدراكية، بما يمكّن من تقديم توصيات مخصّصة لاستهلاكه.
خبرني
منذ 3 أيام
- خبرني
كيف يؤثر الكافيين على كهرباء الدماغ؟
خبرني - لا يقتصر الكافيين على القهوة فحسب، بل يوجد أيضاً في الشاي والشوكولا ومشروبات الطاقة والعديد من المشروبات الغازية، ما يجعله من أكثر المواد المؤثرة على العقل استهلاكاً في العالم. وفي دراسة جديدة، سعى باحثون من جامعة مونتريال لفهم كيف يؤثر الكافيين على نشاط الدماغ، سواء أثناء اليقظة أو النوم. وباستخدام مخطط كهربية الدماغ، قارن الباحثون نشاط دماغ لـ 40 مشاركاً في ليلتين منفصلتين، إحداهما عندما تناولوا كبسولات الكافيين قبل النوم بـ 3 ساعات، ثم قبل ساعة واحدة، والأخرى عندما تناولوا دواءً وهمياً في نفس الوقت. ووفق "مديكال إكسبريس"، استخدم الباحثون التحليل الإحصائي المتقدم والذكاء الاصطناعي لتحديد التغيرات الطفيفة في النشاط العصبي للدماغ. و"أظهرت النتائج أن الكافيين زاد من تعقيد إشارات الدماغ، ما يعكس نشاطاً عصبياً أكثر ديناميكية وأقل قابلية للتنبؤ، خاصة خلال مرحلة النوم غير السريع (NREM)، وهي مرحلة بالغة الأهمية لتقوية الذاكرة والتعافي المعرفي". تأثير الكافيين أثناء النوم واكتشف الباحثون أيضاً تغيرات ملحوظة في الإيقاعات الكهربائية للدماغ أثناء النوم: إذ خفف الكافيين التذبذبات البطيئة مثل موجات ثيتا وألفا - المرتبطة عموماً بالنوم العميق والمُجدد - وحفز نشاط موجات بيتا، وهو أكثر شيوعاً أثناء اليقظة والنشاط الذهني. وقال الباحثون: "تشير هذه التغييرات إلى أنه حتى أثناء النوم، يظل الدماغ في حالة أكثر نشاطاً وأقل قدرة على التعافي تحت تأثير الكافيين". و"قد يساعد هذا التغيير في النشاط الإيقاعي للدماغ في تفسير تأثير الكافيين على كفاءة تعافي الدماغ أثناء الليل، مع عواقب محتملة على معالجة الذاكرة". التأثير على الشباب وأظهرت الدراسة أيضاً أن تأثيرات الكافيين على ديناميكيات الدماغ كانت أكثر وضوحاً لدى الشباب الذين تتراوح أعمارهم بين 20 و27 عاماً مقارنةً بالمشاركين في منتصف العمر الذين تتراوح أعمارهم بين 41 و58 عاماً، وخاصةً أثناء نوم حركة العين السريعة، وهي المرحلة المرتبطة بالأحلام. وأظهر الشباب استجابة أكبر للكافيين، ويرجع ذلك على الأرجح إلى كثافة أعلى لمستقبلات الأدينوزين في أدمغتهم.
خبرني
منذ 3 أيام
- خبرني
(وشم إلكتروني) يراقب مستوى الإجهاد الذهني
خبرني - ابتكر باحثون "وشماً إلكترونياً" رقيقاً جداً يُلصق بالجبهة، ويراقب نشاط الدماغ لاسلكياً للكشف عن الإجهاد الذهني آنياً، ما يعني أن مديرك قد يعرف مدى توترك في العمل، وقد تحدد سيارتك متى لا تستطيع القيادة بسبب الإرهاق. ونجح الجهاز في تتبع مستويات التوتر لدى 6 مشاركين خلال اختبارات الذاكرة، محققاً دقة 89% في توقع العبء الذهني لأحد المشاركين. وعلى الرغم من أن هذه التقنية واعدة للطيارين والسائقين والجراحين، إلا أنها تعمل حالياً فقط على البشرة الخالية من الشعر، وتحتاج إلى التحقق من صحتها في بيئات واقعية قبل استخدامها على نطاق واسع. تكنولوجيا مراقبة الدماغ ووفق "ستادي فايندز"، نجح هذا الجهاز الذي ابتكره باحثون من جامعة تكساس، في تتبع الإجهاد الذهني آنياً خلال الاختبارات الإدراكية، ما يُمثل نقلة نوعية في تكنولوجيا مراقبة الدماغ القابلة للارتداء. وبخلاف أجهزة مراقبة الدماغ الضخمة التي تتطلب أقطاباً كهربائية مغلفة بالهلام وأسلاكاً متشابكة، يتميز هذا الوشم الإلكتروني برقة ومرونة فائقتين، لدرجة أن المستخدمين بالكاد يلاحظون أنهم يرتدونه. 4 غرامات فقط وبسُمك 117 ميكرومتراً فقط - أرق من شعرة الإنسان - ووزن 4.1 غرام فقط بدون بطاريته، يمثل الجهاز تقدماً كبيراً في مجال مراقبة الدماغ المحمولة. ويجمع الجهاز بين نوعين من مراقبة الدماغ، واللذين كانا يتطلبان عادةً معدات منفصلة ومعقدة. يقيس الجهاز إشارات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) وإشارات حركات العين (EOG)، وهما مؤشران رئيسيان للحالة العقلية. مراقبة أثناء الحركة وأثناء الاختبار، أثبت الوشم الإلكتروني مرونته الفائقة في مواجهة الحركة. قارنه الباحثون مباشرةً بنظام تجاري لمراقبة الدماغ، ووجدوا أنه في حين أن النظام التقليدي أنتج قراءات غير منتظمة للغاية عند تحرك المشاركين مشياً أو ركضاً، فقد حافظ الوشم الإلكتروني على إشارات ثابتة طوال هذه الأنشطة. وفي التجربة، ومع ازدياد صعوبة المهام، رصد الوشم الإلكتروني أنماطاً واضحة في نشاط الدماغ. وأظهر المشاركون زيادة في موجات ثيتا ودلتا الدماغية - المرتبطة بالجهد الذهني - بينما انخفضت موجات ألفا وبيتا وجاما. وارتبطت هذه التغيرات الفسيولوجية بمستويات التوتر التي أبلغ عنها المشاركون ذاتياً باستخدام استبيان مؤشر عبء العمل القياسي لوكالة ناسا. دقة تنبؤ الخوارزمية وحققت خوارزميات التعلم الآلي المُدربة على التعرف على هذه الأنماط دقةً مذهلة في التنبؤ بمستويات العبء الذهني، حيث نجحت في تحديد حالات العبء الزائد لدى جميع المشاركين الـ 6 في جميع مستويات الصعوبة. وبالنسبة لأحد المشاركين، أظهر النظام ارتباطاً بنسبة 89% بين العبء الذهني المتوقع والفعلي خلال جلسة اختبار استمرت ساعتين ونصف.
