Berandasehat.id – Kafein tidak hanya ditemukan pada kopi, tetapi juga dalam teh, cokelat, minuman berenergi, dan banyak minuman ringan. Hal itu menjadikannya sebagai salah satu zat psikoaktif yang paling banyak dikonsumsi di dunia.

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Communications Biology, tim peneliti dari Université de Montréal mengungkap cara kafein dapat mengubah tidur dan memengaruhi pemulihan otak, baik fisik maupun kognitif, hanya dalam semalam.

Penelitian dipimpin oleh Philipp Thölke, seorang peserta pelatihan penelitian di Laboratorium Neurosains Kognitif dan Komputasional UdeM (CoCo Lab), dan dipimpin bersama oleh direktur lab, Karim Jerbi, seorang profesor psikologi dan peneliti di Mila–Quebec AI Institute.

Bekerja sama dengan profesor psikologi tidur dan penuaan Julie Carrier dan timnya di Pusat Penelitian Lanjutan dalam Kedokteran Tidur UdeM, para ilmuwan menggunakan kecerdasan buatan (AI) dan elektroensefalografi (EEG) untuk mempelajari efek kafein pada tidur.

Mereka menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa kafein meningkatkan kompleksitas sinyal otak dan meningkatkan ‘kekritisan’ otak selama tidur. Menariknya, hal ini lebih terasa pada orang dewasa yang lebih muda.

“Kekritisan menggambarkan keadaan otak yang seimbang antara keteraturan dan kekacauan,” kata Jerbi.

Seperti orkestra: terlalu tenang dan tidak terjadi apa-apa, terlalu kacau dan terjadilah hiruk-pikuk. Kekritisan adalah media yang tepat di mana aktivitas otak terorganisasi dan fleksibel. “Dalam keadaan ini, otak berfungsi secara optimal: Ia dapat memproses informasi secara efisien, beradaptasi dengan cepat, belajar, dan membuat keputusan dengan gesit,” terangnya.

Carrier menambahkan, “Kafein menstimulasi otak dan mendorongnya ke dalam keadaan kritis, di mana otak lebih terjaga, waspada, dan reaktif. Meskipun ini berguna pada siang hari untuk konsentrasi, keadaan ini dapat mengganggu istirahat di malam hari; otak tidak akan rileks atau pulih dengan baik.”

Untuk mempelajari bagaimana kafein memengaruhi otak yang sedang tidur, tim Carrier merekam aktivitas otak nokturnal dari 40 orang dewasa yang sehat menggunakan elektroensefalogram.

Mereka membandingkan aktivitas otak setiap peserta pada dua malam terpisah, satu malam saat mereka mengonsumsi kapsul kafein tiga jam dan satu jam sebelum tidur, dan malam lainnya saat responden mengonsumsi plasebo pada waktu yang sama.

“Kami menggunakan analisis statistik tingkat lanjut dan kecerdasan buatan untuk mengidentifikasi perubahan halus dalam aktivitas neuron,” kata Thölke, penulis pertama penelitian tersebut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kafein meningkatkan kompleksitas sinyal otak, yang mencerminkan aktivitas neuron yang lebih dinamis dan kurang dapat diprediksi, terutama selama fase tidur non-rapid eye movement (NREM) yang penting untuk konsolidasi memori dan pemulihan kognitif.

Para peneliti juga menemukan perubahan mencolok dalam ritme listrik otak selama tidur: Kafein melemahkan osilasi yang lebih lambat seperti gelombang theta dan alfa – umumnya terkait dengan tidur nyenyak dan restoratif – dan menstimulasi aktivitas gelombang beta, yang lebih umum terjadi selama terjaga dan keterlibatan mental.

“Perubahan ini menunjukkan bahwa bahkan saat tidur, otak tetap dalam kondisi yang lebih aktif dan kurang pulih di bawah pengaruh kafein,” kata Jerbi, yang juga menjabat sebagai Ketua Riset Kanada dalam Ilmu Saraf Komputasional dan Neuroimaging Kognitif.

Perubahan dalam aktivitas ritmis otak ini dapat membantu menjelaskan mengapa kafein memengaruhi efisiensi pemulihan otak di malam hari, dengan konsekuensi potensial terhadap pemrosesan memori.

Orang-orang berusia 20-an lebih terpengaruh

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa efek kafein pada dinamika otak secara signifikan lebih jelas pada orang dewasa muda antara usia 20 dan 27 tahun dibandingkan dengan peserta setengah baya berusia 41 hingga 58 tahun, terutama selama tidur REM, fase yang terkait dengan mimpi.

Orang dewasa muda menunjukkan respons yang lebih besar terhadap kafein, kemungkinan karena kepadatan reseptor adenosin yang lebih tinggi di otak mereka.

Adenosin adalah molekul yang secara bertahap terakumulasi di otak sepanjang hari, menyebabkan rasa lelah.

“Reseptor adenosin secara alami menurun seiring bertambahnya usia, mengurangi kemampuan kafein untuk memblokirnya dan meningkatkan kompleksitas otak, yang sebagian dapat menjelaskan berkurangnya efek kafein yang diamati pada peserta paruh baya,” kata Carrier.

Perbedaan terkait usia ini menunjukkan bahwa otak yang lebih muda mungkin lebih rentan terhadap efek stimulan kafein.

Mengingat penggunaan kafein yang meluas di seluruh dunia, terutama sebagai ‘obat’ harian untuk mengatasi kelelahan, para peneliti menekankan pentingnya memahami efek kompleksnya pada aktivitas otak di berbagai kelompok usia dan kondisi kesehatan.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi bagaimana perubahan saraf ini memengaruhi kesehatan kognitif dan fungsi sehari-hari, dan untuk berpotensi memandu rekomendasi yang dipersonalisasi untuk asupan kafein. (BS)