מחקר מדעי חדש שפורסם בכתב העת Psychopharmacology חושף כי האופן שבו קפאין משפיע על יכולות החשיבה שלנו אינו תלוי רק בכמות הקפה שאנו שותים, אלא גם במטען הגנטי שלנו. חוקרים מאוניברסיטת סנט מרי בבריטניה גילו כי אנשים בעלי גנים המאפשרים עיבוד מהיר של קפאין מגיבים באופן שונה בבדיקות קוגניטיביות בהתאם לרמת צריכת הקפאין שלהם, במיוחד במשימות הכוללות זיהוי רגשות וחשיבה מורכבת.
על פי הפרסום באתר PsyPost, התוצאות מצביעות על כך שההרכב הגנטי ממלא תפקיד משמעותי באופן שבו אנשים מגיבים להשפעות הקפאין על כוח המוח שלהם. מדענים התעניינו מזה זמן רב בהבנת כיצד חומרים שונים משפיעים על היכולות הקוגניטיביות שלנו, החל מסטודנטים המנסים לשפר את לימודיהם ועד לקשישים המקווים לשמור על חדות מחשבתית. קפאין, הנמצא בקפה, תה ומשקאות רבים אחרים, הוא הממריץ הנפוץ ביותר בעולם ולעתים קרובות נחשב כמשפר פוטנציאלי של יכולות המוח.
בעוד שידוע כי קפאין יכול לשפר משימות מנטליות פשוטות כמו קשב ותגובה מהירה, השפעותיו על יכולות מורכבות יותר כמו קבלת החלטות פחות ברורות. מחקרים מסוימים מצביעים על כך שצריכת קפאין קבועה עשויה להיות קשורה לשיפור בזיכרון ובמיומנויות חשיבה, אך זה לא נראה באופן עקבי בכל המחקרים.
אחת הסיבות לתוצאות הלא עקביות הללו היא ההבדלים האינדיבידואליים בין אנשים, כאשר חלק מהאנשים מעבדים קפאין מהר יותר מאחרים, כנראה בשל הבדלים בגנים שלהם. הבדלים גנטיים אלה יכולים להסביר מדוע חלק מהאנשים מקבלים דחיפה חזקה מקפאין בעוד אחרים חשים השפעה מועטה, או אפילו השפעות שליליות כמו חרדה או בעיות שינה. עם זאת, מחקרים קודמים על קפאין ומיומנויות חשיבה לא לקחו בחשבון את ההרגלים היומיומיים של המשתתפים, כמו צריכת הקפאין הרגילה שלהם, או גורמי אורח חיים אחרים כמו שינה ותזונה, שגם הם יכולים להשפיע על הביצועים הקוגניטיביים.
החוקרים מאחורי המחקר החדש רצו לחקור כיצד הגנים של האדם, במיוחד אלה הקשורים לעיבוד קפאין, מתקשרים עם צריכת הקפאין הרגילה שלו כדי להשפיע על היבטים שונים של היכולות הקוגניטיביות בחיי היומיום. הם שאפו לבחון מגוון רחב של מיומנויות חשיבה, כולל הבנה חברתית ורגשית, זיכרון, קשב ופתרון בעיות מורכבות.
במחקר השתתפו 129 מבוגרים מתנדבים שחיים בבריטניה. המשתתפים נבחרו בקפידה כדי להוציא כל אדם עם הפרעות מוחיות ידועות או בעיות ראייה, ואלה שנטלו תרופות שעלולות להתערב בעיבוד קפאין. המחקר נערך מרחוק במשך שלושה ימים. תחילה, המשתתפים מילאו שאלון מקוון על הרקע, הבריאות, אורח החיים וצריכת המשקאות והמזונות המכילים קפאין. השאלון כלל שאלות על גילם, מינם, רמת השכלתם, פעילות גופנית, איכות השינה ושימוש בטבק. כדי להעריך את צריכת הקפאין הרגילה שלהם, המשתתפים מילאו שאלון תזונה מפורט שמפרט מקורות קפאין נפוצים כמו תה, קפה, שוקולד ומשקאות מוגזים.
במשך תקופה של עד שבועיים, המשתתפים השלימו סדרה של מבחנים קוגניטיביים מקוונים מבתיהם. הם התבקשו לבצע את המבחנים הללו על אותו מכשיר, בסביבה שקטה, ולפחות חמש שעות לאחר צריכת הקפאין האחרונה. מסגרת זמן זו נבחרה כדי להבטיח שהמשתתפים לא חוו את ההשפעות המיידיות של קפאין, וגם לא סבלו מתסמיני גמילה מקפאין. לפני כל מפגש בדיקה, המשתתפים העריכו גם את רמת העייפות שלהם. סוללת המבחנים הקוגניטיביים כללה ארבע משימות שונות המיועדות למדוד מיומנויות חשיבה ספציפיות.
ההבנה החברתית והרגשית הוערכה על ידי הצגת תמונות של פנים המציגות שישה רגשות בסיסיים: כעס, פחד, עצב, שמחה, גועל והפתעה. המשתתפים היו צריכים לזהות במהירות את הרגשות המוצגים בכל פנים. הזיכרון הוערך באמצעות מבחן מבוסס אותיות שבו המשתתפים היו צריכים לזכור אותיות שהוצגו צעד אחד, שניים או שלושה צעדים אחורה ברצף. נבדק זיכרון העבודה שלהם, היכולת לשמור מידע ולתמרן אותו במוח.
תשומת הלב נמדדה באמצעות משימה שדרשה מהמשתתפים להגיב מהר ככל האפשר כאשר נקודה אדומה הופיעה על המסך. נבדקה הערנות וזמן התגובה שלהם. לבסוף, הפונקציה הניהולית, שכוללת מיומנויות כמו פתרון בעיות וחשיבה גמישה, הוערכה באמצעות מבחן סטרופ. במבחן זה, מילים מודפסות בצבעים שונים הוצגו למשתתפים והם היו צריכים לקרוא את צבע הדיו, ולא את המילה עצמה. משימה זו יוצרת קונפליקט במוח כי קריאת מילים היא אוטומטית, אך קריאת הצבעים דורשת התגברות על תגובה אוטומטית זו, ובכך בוחנת שליטה ניהולית. החוקרים שילבו את התוצאות מכל ארבעת המבחנים הקוגניטיביים לציון קוגניטיבי גלובלי אחד.
בחלק האחרון של המחקר, המשתתפים סיפקו דגימת רוק, שבה השתמשו לניתוח ה-DNA שלהם. החוקרים התמקדו בהבדלים גנטיים ספציפיים הידועים כפולימורפיזם של נוקלאוטיד יחיד, או SNPs. הם בחנו גנים המעורבים במטבוליזם של קפאין (כמה מהר הגוף מפרק קפאין) ותגובה לקפאין (כמה רגיש אדם להשפעות הקפאין). הם גם בדקו גנים הקשורים לאיכות השינה וסיכון להידרדרות קוגניטיבית, שכן גורמים אלה יכולים גם להשפיע על הביצועים הקוגניטיביים.
לאחר איסוף כל הנתונים, החוקרים ניתחו את התוצאות כדי לראות כיצד צריכת קפאין וגנים מתקשרים כדי להשפיע על הביצועים הקוגניטיביים. הם חילקו את המשתתפים לקבוצות על פי צריכת הקפאין הרגילה שלהם: צרכנים נמוכים, בינוניים וגבוהים, וגם על פי הפרופיל הגנטי שלהם למטבוליזם של קפאין – "מטבוליזם איטי" או "מהיר". באופן כללי, המחקר מצא כי צריכת קפאין רגילה או גנים לבדם לא היו קשורים חזק לביצועים קוגניטיביים בכל התחומים. אך הגיל היה גורם, כאשר משתתפים מבוגרים יותר ביצעו מעט גרוע יותר בחלק מהמשימות הקוגניטיביות.
החשוב ביותר, כאשר החוקרים בחנו את שילוב הגנים וצריכת הקפאין, הם גילו אינטראקציות מעניינות עבור זיהוי רגשות ותפקוד ניהולי. עבור זיהוי רגשות, הם הבחינו כי בקרב אנשים שצרכו כמויות גדולות של קפאין, אלה עם גנים למטבוליזם קפאין מהיר ביצעו גרוע יותר בזיהוי רגשות לעומת אלה עם גנים למטבוליזם קפאין איטי. יתר על כן, בקרב אנשים עם מטבוליזם מהיר, אלה שצרכו רמות גבוהות של קפאין ביצעו גרוע יותר מאשר בעלי מטבוליזם מהיר שצרכו רמות נמוכות או מתונות של קפאין. ממצא זה מרמז כי עבור אנשים שמעבדים קפאין במהירות, צריכת קפאין גבוהה עשויה למעשה לפגוע ביכולתם להבין רגשות.
לעומת זאת, עבור הפונקציה הניהולית, החוקרים גילו כי בקרב אנשים שצרכו כמות מתונה של קפאין, אלה עם גנים למטבוליזם קפאין מהיר ביצעו טוב יותר במשימות תפקוד ניהולי מאשר אלה עם גנים למטבוליזם קפאין איטי, מה שמרמז כי עבור אנשים שמעבדים קפאין במהירות, צריכת קפאין מתונה עשויה להיות מועילה למיומנויות חשיבה מורכבות.
החוקרים סבורים כי הפגיעה בביצועי זיהוי רגשות אצל אנשים עם מטבוליזם מהיר עם צריכת קפאין גבוהה עשויה להיות קשורה לתסמיני גמילה מקפאין. למרות שהמשתתפים התבקשו להימנע מקפאין לפחות חמש שעות לפני הבדיקה, ייתכן שאנשים עם מטבוליזם מהיר חווים תסמיני גמילה מהר יותר, במיוחד אם הם רגילים לרמות גבוהות של קפאין. גמילה זו יכולה להשפיע לרעה על ביצועיהם במשימות קוגניטיביות, במיוחד אלה הקשורות לעיבוד חברתי ורגשי. הפונקציה הניהולית המשופרת אצל אנשים עם מטבוליזם מהיר עם צריכת קפאין מתונה עשויה לשקף השפעה מועילה של קפאין במינון המתאים למהירות העיבוד שלהם, מבלי לגרום לתופעות לוואי שליליות או גמילה.
מחקר זה מספק תובנות חשובות לאנשים הסומכים על קפאין לשיפור ביצועים קוגניטיביים. הממצאים מציעים כי "מינון אחד מתאים לכולם" אינו יעיל כשמדובר בצריכת קפאין, וכי גנטיקה אישית משחקת תפקיד חשוב בקביעת הכמות האופטימלית. עבור אנשים עם מטבוליזם קפאין מהיר, הממצאים מצביעים על כך שצריכה מתונה עשויה להיות אידיאלית לשיפור תפקודים ניהוליים, בעוד שצריכה גבוהה עלולה למעשה לפגוע בהבנה חברתית ורגשית. עבור אלה עם מטבוליזם קפאין איטי, ההשפעות פחות ברורות ונדרש מחקר נוסף. המחקר מדגיש את החשיבות של הבנת התגובה האישית לקפאין ואת היתרונות הפוטנציאליים של התאמת צריכת הקפאין בהתאם למבנה הגנטי האישי וליעדים הקוגניטיביים.
