Koffein während des Abends kann die zirkadiane Uhr stören
Während es allgemein bekannt ist, dass der Konsum von koffeinhaltigen Getränken am Abend den Schlaf stören kann, weisen neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass die Schlafstörung mit einer Störung unserer inneren Tageszeit zusammenhängt.
Die Forscher fanden heraus, dass abendliches Koffein die innere Tageszeit verzögert, die uns sagt, wann wir uns auf den Schlaf vorbereiten und wann wir uns auf das Aufwachen vorbereiten müssen. Die Forscher zeigten, dass die Menge an Koffein in einem doppelten Espresso oder die entsprechende Menge drei Stunden vor dem Schlafengehen eine 40-minütige Phasenverzögerung in der ungefähr 24-Stunden-Uhr des Menschen verursachte.
Die Entdeckung, dass Koffein, das weltweit am häufigsten verwendete psychoaktive Medikament, einen Einfluss auf die zirkadiane Uhr des Menschen hat, ist eine bedeutende Entdeckung, sagt Kenneth Wright, Professor an der Universität von Colorado-Boulder.
Wright, der die Studie gemeinsam mit John O’Neill vom Labor für Molekularbiologie (LMB) des Medical Research Council in Cambridge leitete, glaubt, dass die Ergebnisse neue und aufregende Einblicke in die Auswirkungen von Koffein auf die menschliche Physiologie liefern.
Die Studie zeigte auch zum ersten Mal, wie Koffein die „zelluläre Zeitmessung“ im menschlichen Körper beeinflusst. Während bekannt ist, dass Koffein die zirkadianen Uhren selbst primitiver Kreaturen wie Algen und Fruchtfliegen beeinflusst, zeigt die neue Studie, dass die inneren Uhren in menschlichen Zellen durch die Aufnahme von Koffein beeinflusst werden können.
Ein Artikel zu diesem Thema unter der Leitung von Wright und O’Neill erscheint online in der Zeitschrift Wissenschaftliche translationale Medizin.
Für die Studie rekrutierte das Team fünf menschliche Probanden, drei Frauen und zwei Männer, die ein doppelblindes, placebokontrolliertes 49-Tage-Protokoll durch die Colorado University, Boulders Schlaf- und Chronobiologielabor, das von Wright geleitet wird, durchliefen. Die Probanden wurden unter vier Bedingungen getestet: schwaches Licht und eine Placebo-Pille; schwaches Licht und das Äquivalent einer 200-Milligramm-Koffeinpille, abhängig vom Gewicht des Probanden; helles Licht und eine Placebo-Pille; und helles Licht und die Koffeinpille.
Die Speichelproben jedes Teilnehmers wurden während der Studie regelmäßig auf den Spiegel des Hormons Melatonin getestet, das auf natürliche Weise von der Zirbeldrüse produziert wird, wenn dies von der „Hauptuhr“ des Gehirns angewiesen wird. Die Hauptuhr wird durch Belichtung neu eingestellt und koordiniert die Zelluhren im gesamten menschlichen Körper.
"Der Melatoninspiegel im Blut steigt an, um den Beginn der biologischen Nachtzeit während jedes 24-Stunden-Zeitraums zu signalisieren, und sinkt zu Beginn der biologischen Tageszeit", sagte Wright.
Diejenigen, die die Koffeinpille bei schlechten Lichtverhältnissen einnahmen, hatten eine etwa 40-minütige Verzögerung ihres nächtlichen Tagesrhythmus im Vergleich zu denen, die die Placebo-Pille bei schlechten Lichtverhältnissen einnahmen, sagte Wright.
Das Ausmaß der Verzögerung gegenüber der Koffein-Dosis war etwa halb so hoch wie die Verzögerung, die bei Testpersonen durch eine dreistündige Exposition gegenüber hellem Deckenlicht hervorgerufen wurde, das zur normalen Schlafenszeit jeder Person begann.
Die Studie zeigte auch, dass helles Licht allein und helles Licht in Kombination mit Koffein bei den Testpersonen zirkadiane Phasenverzögerungen von etwa 85 Minuten bzw. 105 Minuten induzierten. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kombination aus schwachem Licht und Koffein und der Kombination aus hellem Licht und Placebo. Es gab auch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kombinationen aus hellem Licht / Placebo und hellem Licht / Koffein.
Die Ergebnisse könnten darauf hinweisen, dass aufgrund der externen Faktoren eine „Obergrenze“ in der Phasenverzögerung der menschlichen circadianen Uhr erreicht wurde, sagte Wright.
Darüber hinaus verwendeten Forscher in O’Neills Labor am LMB in Cambridge "Reporter" -Gene, die Zellen zum Leuchten brachten, wenn die Uhrgene exprimiert wurden, um durch Koffein verursachte Veränderungen zu messen. O’Neills Gruppe zeigte, dass Koffein die Zellrezeptoren des Neurotransmitters Adenosin blockieren kann, der normalerweise den Schlaf fördert und die Erregung unterdrückt.
Die Ergebnisse könnten helfen zu erklären, warum koffeintrinkende „Nachteulen“ später ins Bett gehen und später aufwachen und Auswirkungen auf die Behandlung einiger zirkadianer Schlaf-Wach-Störungen haben können, sagte Wright.
Forscher glauben, dass die Ergebnisse auch Reisenden zugute kommen könnten, da ein zeitlich richtig abgestimmter Koffeinkonsum dazu beitragen könnte, die circadianen Uhren derjenigen, die nach Westen fliegen, über mehrere Zeitzonen zu verschieben.
Quelle: Universität von Colorado-Boulder
