Влияние кофеина на память - Effect of caffeine on memory

Кофеин горький, белый кристаллический ксантин алкалоид что действует как психоактивный стимулятор препарат, средство, медикамент. Это может иметь как положительное, так и отрицательное влияние на различные аспекты объем памяти.

Молекула кофеина

Краткосрочная память

Влияние кофеина на краткосрочная память (СТМ) спорны. Результаты противоречивы, поскольку многие эффекты кофеина иногда ухудшают краткосрочные и рабочая память, тогда как другие исследования указывают на усиление эффектов.^{[нужна цитата ]} Увеличение наших возможностей STM и рабочей памяти, кажется, только благотворно влияет на нашу повседневную жизнь. Увеличение объема нашей памяти приведет к сохранению большего количества информации в течение длительных периодов времени и к кодированию информации из STM в Долгосрочная память. Однако консенсус исследователей указывает на тормозящий эффект, снижающий емкость нашей кратковременной памяти и рабочей памяти.^{[нужна цитата ]}.

Слуховые эффекты в кратковременной памяти

Влияние кофеина на память также исследовалось в слуховая система. Слухово-вербальный обучающий тест - это тест памяти, который оценивает запоминание списков слов при однократном или многократном тестировании, проводимом через слуховую систему испытуемых. Испытуемые с кофеином запоминали меньше слов, чем испытуемые из контрольной группы, а испытуемые с кофеином демонстрировали больший дефицит в запоминании средней и конечной частей списков.^[1]

Эффекты рабочей памяти

Считается, что кофеин имеет некоторые преимущества при тестировании рабочей памяти путем изучения кончик языка Идея заключалась в том, что, если бы кофеин присутствовал в организме человека, было бы меньше шансов испытать эффект кончика языка или ощущение знания знакомого слова, но неспособности его немедленно вспомнить. Предыдущие исследования показали, что феномен кончика языка можно исправить с помощью кофеина, и что кофеин может помочь быстрее найти слово, которое они ищут. Текущее исследование опровергает предыдущие исследования, подтверждающие доказательства грунтовка а фонологическая петля в рабочей памяти, в отличие от кофеина, увеличивающего емкость СТМ. Исследование показало, что употребление кофеина дает более правильные ответы на вопрос «кончик языка», чем контрольная группа. Вывод не в том, что кофеин улучшает работоспособность; он находил прайминг ответов, влияющих на фонологическую систему. При попытке включить эффекты кончика языка, испытуемые вводили слова, похожие по звучанию на целевое слово; в результате целевое слово достигалось быстрее независимо от потребления кофеина.^[2]

В тесте также изучалось влияние кофеина на рабочую память путем составления списков слов испытуемым. В конечном итоге исследование показало, что результаты для мужчин и женщин различались. Испытуемые мужского пола не заметили изменений в их способности вспоминать списки слов, таким образом, кофеин не оказал никакого влияния на их рабочую память, в то время как женщины, находившиеся под воздействием добавки с кофеином, увидели, что их способность вспоминать списки слов отрицательно повлияла и, таким образом, их рабочая память немного ухудшилась. наркотиком^[3]

Эффекты времени суток

Считается, что кратковременная память по-разному влияет в течение дня при употреблении кофеина; утром производительность СТМ будет отличаться от работы в конце дня. По мере того, как действие кофеина стирается, на СТМ будет некоторое влияние. Три группы потребления кофеина (низкий, средний и высокий) сравнивались в течение четырех дневных часов (01:00, 07:00, 13:00, 19:00). Люди с низким потреблением кофеина в течение дня имеют более низкую работоспособность по сравнению с умеренным и высоким потреблением кофеина. Таким образом, влияние кофеина на кратковременную память может различаться из-за множества других факторов и, следовательно, не может быть мгновенно обобщено.^[4]

Зависимая от состояния память

Потребители кофеина подвержены эффектам памяти, зависящим от состояния, когда они находятся под воздействием кофеина. Например, в исследовании двум группам испытуемых было поручено запомнить списки слов; половина из них принимала кофеин, а другая половина - плацебо. Когда они были возвращены на следующий день, каждая исходная группа была разделена пополам, половина из них получала то же лечение, что и кодировалось, а другая половина получала противоположное лечение. В конечном итоге исследование показало, что испытуемые, которые проходили одинаковое лечение как при кодировании, так и при извлечении, выполняли другие группы.^[5] Это исследование не подтверждает снижение или улучшение рабочей памяти из-за кофеина, а скорее эффект зависимости от состояния.

Долгосрочная память

Было показано, что кофеин оказывает положительное и отрицательное влияние на долговременную память и не влияет на него. При изучении эффектов этого и любого другого препарат, средство, медикамент потенциальные этические ограничения на процедуры исследования на людях могут побудить исследователей проводить исследования с участием животных в дополнение к людям.

Положительное влияние кофеина на долговременную память

Положительное влияние кофеина на долговременную память было показано в исследовании, посвященном анализу привычного потребления кофеина. кофе или же чай помимо употребления других веществ. Их влияние на когнитивные процессы наблюдали при выполнении множества познавательных задач. Были представлены слова и измерялось отсроченное вспоминание. Повышенное отсроченное вспоминание было продемонстрировано людьми с обычным потреблением кофеина от умеренного до высокого (в среднем 710 мг / неделя), поскольку было успешно воспроизведено больше слов по сравнению с теми, у кого обычное потребление кофеина было низким (среднее 178 мг / неделя).^[6] Таким образом, улучшение показателей долговременной памяти было продемонстрировано при увеличении привычного потребления кофеина из-за лучшего хранения или восстановления.^[6] Аналогичное исследование, оценивающее влияние кофеина на когнитивные функции и настроение, привело к улучшению отсроченного воспоминания при приеме кофеина. А доза-реакция было замечено, что люди смогли вспомнить больше слов после определенного периода времени с повышенным содержанием кофеина.^[7] Улучшение долговременной памяти при приеме кофеина также было замечено в исследовании с использованием крысы и водный лабиринт. В этом исследовании наблюдалось завершение тренировочных сессий перед выполнением многочисленных попыток поиска платформы в водном лабиринте. Кофеин потребляли крысы до и после тренировок. До тренировок не было эффекта от употребления кофеина; однако больший эффект был замечен при низкой дозировке сразу после этого. Другими словами, крысы смогли быстрее найти платформу, если кофеин потребляли после тренировок, а не до них. Это означает, что получение памяти не было затронуто, в то время как увеличение удержания памяти было.^[8]

Негативное влияние кофеина на долговременную память

Исследователи обнаружили, что длительное потребление низких доз кофеина замедляет гиппокамп-зависимое обучение и ухудшает долговременную память у мышей. Потребление кофеина в течение 4 недель также значительно снизило нейрогенез в гиппокампе - процесс, с помощью которого мозг создает новые нейроны для сохранения памяти по сравнению с контрольной группой во время эксперимента. Был сделан вывод о том, что длительное потребление кофеина может подавлять зависящее от гиппокампа обучение и память частично за счет подавления нейрогенеза гиппокампа.^[9]

Было показано, что кофеин отрицательно влияет на долговременную память. В исследовании с мышей, использовалась пошаговая задача пассивного избегания и оценивалась способность запоминать задачу. Кофеин давали перед заданием в различных дозах, с низких доз в начале (11,55 мг / кг) и более высоких доз в конце (92,4 мг / кг).^[10] (Для сравнения, одна чашка кофе на 8 унций содержит 95–200 мг кофеина.)^[11] Аппарат с ящиком со светом подключали к темному ящику с электрическим полом. Когда мыши вошли в темный ящик, от пола разрядилась волна сотрясения. На следующий день мыши снова вошли в аппарат и выполнили ту же задачу. Считалось, что испытуемые, которые не входили в темный ящик в течение 180 секунд, занесли задание в долговременную память, вспомнив задание предыдущего дня. Однако кофеин, вводимый в более высоких дозах, приводил к уменьшению времени удержания задачи со 180 до 105 секунд. Более низкие дозы кофеина практически не влияли на время удерживания. Поэтому в этом исследовании линейная регрессия Анализ показал, что более высокие дозы кофеина ухудшают долгосрочную память, предполагая зависимость доза-реакция между потреблением кофеина и временем удержания. В конечном итоге долговременная память и потребление кофеина показывают разные результаты как у людей, так и у животных.

Не влияет кофеин на долговременную память

С другой стороны, другие исследования показали, что потребление кофеина не влияет на долговременную память. Это было выражено в исследовании, в котором кофеин или плацебо был назначен нескольким предметам в два разных времени. Некоторые испытуемые сначала получали кофеин, а другие - плацебо. Всем участникам был показан список слов, который в конечном итоге будет протестирован. Два дня спустя тот же процесс был повторен со случайным распределением двух веществ.^[12] Это также наблюдалось в исследовании, включающем оценку отсроченного отзыва с использованием словесная память тест. Два исследования были выполнены с использованием различных контрольных напитков, содержащих кофеин.^[13]

Возрастные различия

Воздействие на молодых людей

Эффекты для этой возрастной группы (15-25) были наиболее разнообразными и противоречивыми. С одной стороны, эффекты кофеина, по-видимому, вредны для кратковременной памяти, включая рабочую память, тогда как эффекты в некоторой степени положительны для памяти в долгосрочной перспективе (например, вы помните что-то лучше через много дней, если вы выпили кофеин во время кодирование а также поиск, в отличие от кофеина^[5]). Многие из описанных эффектов наблюдались у субъектов, которые не употребляли кофеин регулярно. С другой стороны, постоянные потребители кофеина показали только положительный эффект, когда дело касалось задач на память. Важным фактором, который следует учитывать, является то, что до исследования ежедневное потребление кофеина было довольно широким, и это могло оказать значительное влияние на выполнение задачи, потому что не все находятся на одном исходном уровне.^[14] В другом исследовании использовался гораздо больший круг субъектов и было обнаружено, что возрастные различия в отношении внимательной памяти были минимальными, но в долгосрочной перспективе регулярное потребление кофеина было довольно полезным для молодых людей.^[14]

Воздействие на людей среднего возраста

Как указывалось ранее, наиболее выраженное влияние кофеина на память оказывается у лиц среднего возраста (26-64). Ни одно из исследований не дает обоснования того, почему эта группа пострадает больше всего, но можно предположить, что из-за снижения когнитивных функций из-за возраста кофеин оказывает сильное влияние на химию мозга (хотя это предполагает, что чем старше человек, тем сильнее эффект. кофеина). Более того, эта возрастная группа, скорее всего, будет крупнейшим потребителем кофеина. Основные исследования, сообщающие об этом открытии^[15][16] показывают, что при малых дозах употребления кофеина рабочая память лишь незначительно влияет на людей этой возрастной группы, в то время как у более молодых или пожилых людей никакого эффекта не наблюдается. Авторы приходят к выводу, что для получения результатов, подтверждаемых предыдущей литературой, могут потребоваться более высокие дозы, и это путь для дальнейших исследований. Кроме того, утверждается, что потребление кофеина обычно улучшает когнитивные способности этой возрастной группы, если не превышает рекомендованную дозу 300 мг в день.

Воздействие на пожилых людей

У пожилых людей память обычно лучше всего по утрам и постепенно ухудшается в течение дня. Те, кто употреблял кофеин утром, продемонстрировали гораздо лучшую память, как краткосрочную, так и долгосрочную, чем те, кто принимал плацебо, особенно в конце дня, когда память и внимание могут быть наиболее важными для повседневного функционирования пожилых людей. Это дополнительно подтверждается исследованием^[17] которые показали, что взрослые старше 65 лет, которые регулярно потребляют кофеин по утрам, намного более внимательны и функционируют на более высоком когнитивном уровне в течение дня. Авторы приходят к выводу, что пожилым людям полезно регулярно употреблять средние дозы кофеина по утрам, чтобы повысить когнитивные способности и внимательность во второй половине дня. Опять же, не следует превышать рекомендованную дозу около 300 мг в день, иначе производительность памяти ухудшится из-за чрезмерного потребления.

Вывод

Литература показывает неоднозначные результаты. Общее регулярное потребление кофеина положительно влияет на кратковременную и долгосрочную память только при регулярном потреблении. Принимать следует ежедневно в умеренных дозах и примерно в одно и то же время, независимо от возраста.

Половые различия

Многие исследования подтверждают идею о том, что кофеин по-разному влияет на самцы против самки когда это связано с памятью.^[18][19] Эти различия можно увидеть по разным типам памяти (краткосрочной, долгосрочной и т. Д.), Причем различные теории объясняют эти различные эффекты.

Краткосрочная память

В тесте кратковременной памяти на основе списка слов было показано, что кофеин оказывает отрицательное влияние на женщин (но не на мужчин).^[18] Одна преобладающая теория, цель которой - объяснить это различие полов, определяет: эстроген уровни в организме как важный фактор, связанный с влиянием кофеина на производительность памяти^[19] В результате самка менструальный цикл (который влияет на общий уровень эстрогена в организме) может играть роль в изменении воздействия кофеина на память. Следуя этой теории, исследователи протестировали женщин в течение первых 5 дней менструального цикла и обнаружили, что кофеин оказывает стимулирующее влияние на производительность женщин в тесте на краткосрочную память.^[19] Конкретный результат этого исследования, касающийся показателей мужской памяти, показал, что при более низкой дозе кофеин оказывал отрицательное воздействие; но при более высоких дозах ухудшения не было. Различная скорость тестирования (слова произносятся медленно или быстро) у мужчин служила модифицирующим фактором воздействия кофеина: более высокие дозы способствовали запоминанию с более быстрым воспроизведением слов, а более низкие дозы помогали вспоминать с более медленным воспроизведением слов. Эти выводы основаны только на небольшом наборе данных, собранных в результате выборочных исследований по этой теме, поэтому потребуются дальнейшие исследования в этой области, чтобы получить более четкое представление о различных эффектах кофеина на кратковременную память мужчин и женщин.

Долгосрочная память

Ограниченные исследования долговременной памяти и половых различий указывают на отсутствие заметной разницы во влиянии кофеина на мужчин и женщин.^[6] Половые различия не были полностью освещены в литературе о влиянии кофеина на память. Поскольку большинство исследований не сообщают о значительных половых различиях в этой области изучения памяти, разумно предположить, что нет убедительных доказательств, подтверждающих половые различия во влиянии кофеина на память. Чтобы полностью понять влияние этого популярного наркотика на его потребителей, потребуются дополнительные конкретные исследования половых различий.

Снятие

Кофеин снятие известен уже более ста лет. Тем не менее, существует еще много неизвестных, потому что только в течение последнего десятилетия это было научно исследовано. В настоящее время нет известной корреляции между отменой кофеина и влиянием на память. Есть много возможных причин отсутствия выводов по этому вопросу. Основное предположение состоит в том, что, поскольку кофеин влияет на многие части центральной нервной системы, это означает, что существует более одного механизма, который активируется кофеином.^[20] Таким образом, потребуется изучить несколько путей активации, чтобы определить специфический эффект кофеина на нервная система и, следовательно, память.

Физиологические эффекты отмены кофеина

Хотя нет прямого свидетельство что отказ от кофеина влияет на память, существует множество других связей, которые дают некоторое представление о возможных эффектах памяти. Например, есть свидетельства того, что внимание уменьшается при отмене кофеина. В исследовании участвовали дети школьного возраста, которые регулярно употребляли кофеин, не употребляли кофеин в течение 24 часов, и результаты показали снижение времени реакции на задачу, требующую внимания.^[21] Исследования также показали, что обычные пользователи кофеина головные боли и усталость во время вывода. В одном исследовании группа постоянных потребителей кофеина была разделена на три группы. Каждой группе было определено время, в течение которого следует избегать продуктов с кофеином: 1,5 часа, 13 часов или 7 дней. Исследование показало, что в той или иной степени все участники испытали повышение утомляемости, сонливость, и головные боли.^[22] Третье исследование также показало, что среди группы участников, получавших плацебо, беспокойство был испытан участниками, которые ранее употребляли кофеин.^[23] Это означало бы, что участники также будут испытывать дефицит возможностей памяти, потому что внимание и бдительность положительно влияют на количество информации, которая может храниться как в краткосрочной, так и в долгосрочной памяти, а беспокойство будет препятствовать сохранению памяти.

Продолжительность отказа от кофеина

Существуют также существующие данные, которые отражают продолжительность периода избегания кофеина по отношению к значимости симптомов отмены. В ранее упомянутом исследовании самые сильные эффекты отмены были замечены среди участников, которые прошли 13-часовой период избегания, за которым следовала 7-дневная группа избегания.^[22] Это означало бы, что эффекты памяти будут наиболее сильными около 13-часовой отметки и продолжат ухудшаться в течение следующих дней. Однако память не пострадает в течение первых нескольких часов. Это кажется обоснованным, учитывая, что большинству потребителей кофеина необходимо употреблять кофеин вскоре после пробуждения от сна. Например, любителям кофе давали кофеин или плацебо после ночного воздержания от кофеина. Исследование показало, что при приеме плацебо люди, регулярно пьющие кофе, становились менее бдительными и более тревожными, чем те, кто не пьет кофе.^[22] Чтобы совпасть с этим выводом, другое исследование, проведенное в 2001 году, обнаружило дозозависимое улучшение когнитивных функций у людей, ежедневно употребляющих кофеин.^[13] Это означает, что любители кофе испытывают те же положительные эффекты каждый день, когда потребляют кофе.^{[нужна цитата ]}

Рекомендации

1. Терри, В. и Файфер, Б. (1986). «Кофеин и производительность памяти на AVLT». Журнал клинической психологии. 42 (6): 860–863. Дои:10.1002 / 1097-4679 (198611) 42: 6 <860 :: AID-JCLP2270420604> 3.0.CO; 2-T. PMID  3805299.
2. Леск В., Э. и Уомбл С. П. (2004). «Кофеин, прайминг и кончик языка: свидетельства пластичности в фонологической системе». Поведенческая неврология. 118 (3): 453–461. Дои:10.1037/0735-7044.118.3.453. PMID  15174922.
3. Эриксон, Джордж. Влияние кофеина на память для списков слов. OCLC  967338988. PMID  4059400.
4. Митчелл, П., Дж. (1992). «Влияние кофеина, времени суток и истории пользователей на результаты исследования». Психофармакология. 109 (1–2): 121–126. Дои:10.1007 / BF02245489. PMID  1365645.
5. Kelemen, William L .; Крили, Кэтрин Э. (январь 2003 г.). «Зависящие от состояния эффекты памяти с использованием кофеина и плацебо не распространяются на метапамять». Журнал общей психологии. 130 (1): 70–86. Дои:10.1080/00221300309601276. ISSN  0022-1309. PMID  12635857.
6. Hameleers, P .; Van Boxtel, M .; Hogervorst, E .; Riedel, W .; Houx, P .; Buntinx, F .; Джоллес, Дж. (2000). «Привычное потребление кофеина и его связь с памятью, вниманием, способностью к планированию и психомоторными характеристиками в разных возрастных группах» (PDF). Психофармакология человека. 15 (8): 573–581. Дои:10.1002 / л. 218. PMID  12404609.
7. Уорбертон, Дэвид М (1995). «Влияние кофеина на познание и настроение без воздержания от кофеина». Психофармакология. 119 (1): 66–70. Дои:10.1007 / BF02246055. PMID  7675951.
8. Angelucci, M. E. M .; Cesário, C .; Hiroi, R.H .; Rosalen, P. L .; Да Кунья, К. (2002). «Влияние кофеина на обучение и память у крыс, испытанных в водном лабиринте Морриса». Бразильский журнал медико-биологических исследований. 35 (10): 1201–1208. Дои:10.1590 / S0100-879X2002001000013. PMID  12424493.
9. Хан МЭ, Пак К.Х., Бэк С.Ю. и др. (Май 2007 г.). «Тормозящие эффекты кофеина на нейрогенез и функцию гиппокампа». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 356 (4): 976–80. Дои:10.1016 / j.bbrc.2007.03.086. PMID  17400186.
10. Luszczki, J. J .; Zuchora, M .; Kozinska, J .; Озог, А.А. (2006). «Кофеин ухудшает долговременную память в задаче пошагового пассивного избегания у мышей». Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska. 61: 792–796.
11. «Содержание кофеина в кофе, чае, газированных напитках и многом другом». Клиника Майо. Получено 2012-10-15.
12. Герц, Р. (1999). «Кофеин влияет на настроение и память». Поведенческие исследования и терапия. 37 (9): 869–879. Дои:10.1016 / S0005-7967 (98) 00190-9. PMID  10458050.
13. Warburton, D. M .; Bersellinni, E .; Суини, Э. (2001). «Оценка тауринового напитка с кофеином на настроение, память и обработку информации у здоровых добровольцев без воздержания от кофеина». Психофармакология. 158 (3): 322–328. Дои:10.1007 / s002130100884. PMID  11713623.
14. Ван Бокстель, М. П. Дж., И Шмитт, Дж. А. Дж. (2004). «Возрастные изменения в влиянии кофе на память и когнитивные способности». В Nehlig, Астрид (ред.). Кофе, чай, шоколад и мозг. CRC Press. С. 85–96. ISBN  978-0-415-30691-1.
15. Hogervorst, E .; и другие. (1998). «Кофеин улучшает память во время отвлечения внимания у людей среднего возраста, но не у молодых или старых». Психофармакология человека: клиническая и экспериментальная. 13 (4): 177–184. Дои:10.1002 / (SICI) 1099-1077 (199806) 13: 4 <277 :: AID-HUP996> 3.0.CO; 2-W.
16. Schmitt, J .; и другие. (2003). «Низкая острая доза кофеина не влияет на функции памяти и сосредоточенное внимание у людей среднего и пожилого возраста». Pharmacol. Biochem. Поведение. 7 (5): 1–19. PMID  12917744.
17. Райан, L; Hatfield, C .; Хофштеттер, М. (2002). «Кофеин снижает влияние времени дня на память у пожилых людей». Физиологические науки. 13 (1): 68–71. Дои:10.1111/1467-9280.00412. PMID  11892781.
18. Эриксон, G; Hager, L; Houseworth, C; Дунганский, Дж; Петрос, Т; Беквит, Б. (1985). «Влияние кофеина на память для списков слов». Физиология и поведение. 35 (1): 47–51. Дои:10.1016/0031-9384(85)90170-2. PMID  4059400.
19. Арнольд, М. Э .; Petros, T. V .; Beckwith, G.C .; Горман, Н. (1987). «Влияние кофеина, импульсивности и секса на память для списков слов». Физиология и поведение. 41 (1): 25–30. Дои:10.1016/0031-9384(87)90126-0. PMID  3685150.
20. Richardson, N.J .; Эллиман, Н. А. и Роджерс, П. Дж. (1995). «Воздействие кофеина на настроение и работоспособность в связи с острой и хронической недостаточностью кофеина». Фармакология, биохимия и поведение. 52 (2): 313–320. Дои:10.1016 / 0091-3057 (95) 00029-В. PMID  8577796.
21. Бернштейн, Г. А .; Кэрролл, М. Э .; Dean, N.W .; Crosby, R.D .; Первен, А. Р. и Беновиц, Н. Л. (1998). «Отказ от кофеина у детей школьного возраста». Журнал Американской академии детской и подростковой психиатрии. 37 (8): 858–865. Дои:10.1097/00004583-199808000-00016. PMID  9695448.
22. Роджерс, П. Дж .; Дернонкур, К. (1998). «Регулярное употребление кофеина - это баланс неблагоприятных и положительных эффектов для настроения и психомоторной активности». Фармакология, биохимия и поведение. 59 (4): 1039–1045. Дои:10.1016 / S0091-3057 (97) 00515-7. PMID  9586865.
23. White, B.C .; Lincoln, CA; Pearce, N.W .; Риб, Р. и Вайда, К. (1980). «Беспокойство и мышечное напряжение как последствия отмены кофеина». Наука. 209 (4464): 1547–1548. Bibcode:1980Sci ... 209.1547W. Дои:10.1126 / science.7433978. PMID  7433978.