Nattlig koffeinkonsumtion orsakar impulsivt beteende

Forskare från University of Texas i El Paso och University of Illinois, ledda av Eric B. Saldes, publicerade en studie i iScience där de för första gången visade att koffein som intas på natten minskar förmågan att undertrycka oönskade motoriska reaktioner och orsakar impulsivt beteende hos fruktflugor (Drosophila melanogaster).

Varför är detta viktigt?

Koffein är den mest konsumerade psykostimulerande substansen i världen. Den konsumeras inte bara på morgonen, utan även på natten för att klara av arbetspass, studier eller tjänstgöring. Effekterna av nattlig koffein på kognitiva funktioner och beteendekontroll är dock fortfarande dåligt förstådda.

Design och metoder

• Modell: Drosophila är ett erkänt genetiskt objekt för att studera de neurala mekanismerna för beteende.
• Administreringsvillkor: utfodring med koffeinlösning under dagtid (ZT2–10) eller nattetid (ZT14–22); kontroll – utan koffein.
• Impulsivitetstest: mekanisk luftpuff (aversiv luftpuff). Normalt slutar flugor röra sig när ett starkt luftflöde uppstår; hos de som fick koffein på natten var hämningsreaktionen försämrad.
• Aktivitet och sömnkontroll: gånghastigheten förändrades inte, och artificiell sömnbrist (genom ljus eller skakningar) gav inte liknande defekter, exklusive generell hyperaktivitet eller sömnbrist.

Huvudsakliga resultat

1. Impulsiv rörelse endast med nattkoffein.

• Koffein under dagen hade ingen effekt på flugornas förmåga att hämma rörelse.
• Under natten ökade impulsiviteten (fraktion av svar, smärta att göra motstånd) med 40–60 %.

1. Könsskillnader.

   • Kvinnor uppvisade större impulsivitet (+70 %) jämfört med män (+30 %), trots jämförbara koffeinnivåer i kroppen.

2. Dygnsrytmningsmodulering.

   • Genom att blockera dygnsrytmgener (klocka, cykel) eliminerade forskare skillnaden mellan konsumtion på dagtid och nattetid, vilket indikerar ett "sårbarhetsfönster" på natten.

3. Dopamin som mediator.

• Minskad dopaminsyntes (bleka/+ mutanter) eller tystnad av PAM-dopaminerga neuroner upphävde koffeins effekt på impulsivitet.
• Dopamintransportörmutanter (fumin/+) ökade impulsiviteten.

1. D1-receptorns roll i flugans hjärna.

   • Riktad destruktion av dDA1/Dop1R1-receptorn i α/β- och γ-loberna i svampkroppen blockerade helt koffeineffekten. γ-lobulen var den känsligaste.

Mekanismer

Enligt författarna stör ökad känslighet i dopaminsystemet i viktiga nervnoder och ett "fönster" med ökad permeabilitet av koffein på natten de hämmande nervkretsarna, vilket leder till försämrad motorisk kontroll.

Uttalanden från forskare

"Vi visade att koffein har olika effekter beroende på tid på dagen och kön. Dessa effekter medieras av dopamin och dygnsrytmen", säger Saldes.

"Resultaten har implikationer för dem som arbetar på natten eller behöver kaffe för att hålla sig vakna: Inte bara sömnen kan påverkas, utan även impulskontrollen", tillägger medförfattaren Paul R. Sabandal.

Framtidsutsikter

Författarna betonar behovet av kliniska studier på människor, särskilt bland skiftarbetare, militär personal och vårdpersonal, för att fastställa:

• Ökar koffeinintag på kvällen risken för att fatta förhastade beslut och misstag?
• Finns det liknande könsskillnader hos människor?
• Hur man relaterar sömndoser och kronologiska regimer till risken för impulsivt beteende.

Detta arbete banar väg för personliga rekommendationer för koffeinkonsumtion baserade på tid på dagen, kön och individuella kronotyper.