Кавомани виправдовують свою пристрасть тим, що чашка-друга улюбленого напою допомагає прокинутися, бадьорить, робить їх уважнішими, зосередженими, активними та працездатними. Сорта кави, які вони обирають, також впливають на смакові відчуття та інтенсивність цих ефектів. Проте ці цілком суб'єктивні відчуття досі немає ясної нейробиологической кореляції. Португальські вчені з Університету Мінью задалися питанням: чи обумовлені відомі ефекти кави дією одного кофеїну або... це щось інше? Дослідження досвіду вживання напою з таємничими властивостями публікує науковий журнал Frontiers in Behavioral Neuroscience.

Хімія зерна

Хоча всі «інгредієнти» кавового зерна (а природна кава містить від 70 до 100 біологічно активних компонентів та до 2 000 речовин у своєму складі) більш-менш відомі, щодо фізіологічних ефектів окремо вони вивчені слабо.

В одній чашці об'ємом 60 мл (22 г кави): від 30 до 200 мг кофеїну, 150–400 мг мікроелементів та мінералів (магній, калій, ніацин та ін.), 300–900 мг меланоїдинів (надають колір), 120–500 мг високомолекулярних полісахаридів (харчові волокна), 40–500 мг хлорогенових кислот (гідроксикорична, хінінова; впливають на смакові якості), 25–30 мг тригонеліну (відповідальний за аромат), дитерпени кавеол та кафестол (надають гіркоти).

Відомо, що до складу кави входять численні сполуки, здатні впливати на поведінку людини, наприклад, кофеїн і хлорогенові кислоти мають доведену психоактивну дію. Кофеїн в основному є антагоністом аденозинових рецепторів мозку А1 і А2а, що призводить до гальмування вивільнення збуджуючих нейротрансмітерів, посилення передачі дофаміну через D2-рецептори і в результаті до прискорення мозкового метаболізму та покращення пам'яті. Вважається, що хлорогенові кислоти безпосередньо впливають на роботу нейронів, але механізми такого впливу ще належить вивчити.

Безліч досліджень демонструє, що кофеїн впливає на когнітивні здібності та настрій, якщо його приймають люди, котрі не є кофеманами, оскільки цей вплив може знижуватися через розвиток толерантності.

Ряд досліджень підтверджує позитивну роль кофеїну проти млявості/втоми на користь енергійності, але в окремих роботах показано, що когнітивні та емоційні ефекти виявляються лише після 8 годин помірності, обов'язково пов'язані з нетривалими періодами відмови від прийому або навіть уявним навіюванням, що випита кава.

Чи не кофеїном єдиним?

Інформації про вплив вживання кави на мережну активність мозку насправді накопичено небагато, актуальні дослідження з використанням нових методів візуалізації. Функціональна магнітно-резонансна томографія (фМРТ), що дозволяє неінвазивно вивчати роботу мозку людини під час виконання певних завдань або у стані спокою, у контексті споживання кави показала, що відбувається активація різних кіркових та підкіркових областей при гедоністичній оцінці кофеїну та сахарину. На додаток, недавні дослідження свідчать про вплив кави на функціональні зв'язки мозку у стані спокою — вони «перебудовуються» на підвищення ефективності мереж, які відповідають за емоційність, пильність та готовність діяти.

І все ж таки питання, що спонукає кавоманів продовжувати пити каву, залишається відкритим. Португальські вчені поставили собі за мету вивчити дані фМРТ у стані розслабленого спокою в групі людей, для яких пити каву - повсякденна рутина, за 30 хвилин до і після чашки улюбленого напою. Через відомі нейрохімічні ефекти вживання кави вчені очікували, що фМРТ-скани покажуть: після прийому кави підвищується інтеграція мереж, пов'язаних з префронтальною корою, асоційованою з виконавчою пам'яттю, та залучених до процесів самоаналізу та саморефлексії. Одночасно провели додатковий експеримент за участю другої групи піддослідних, що також складається з шанувальників кави, ось тільки замість кавового напою їм було запропоновано чашку гарячої води з такою самою кількістю розведеного в ній кофеїну.

Вживання як чистого кофеїну, так і кави робить людей більш підготовленими до переходу від відпочинку на роботу над завданнями. Люди наче отримують поштовх того чи іншого ступеня інтенсивності.

У кави, що випили, збільшилися зв'язки у вузлах вищої зорової мережі та правої мережі виконавчого контролю — ці області мозку задіяні в робочій пам'яті, когнітивному контролі та цілеспрямованій поведінці. Однак цього не відбувалося з учасниками, які приймали кофеїн із водою. Іншими словами, після вживання кавового напою люди демонстрували підвищений стан готовності до активної дії, були більш чутливими та уважними до зовнішніх подразників порівняно із «групою кофеїну».

Щоб відчути себе підбадьорився і готовим до дії, одного кофеїну недостатньо — потрібно випити ту саму горезвісну чашку кави.

Ритуал для гедоніста

«Вживання кави зменшувало функціональний зв'язок між соматосенсорними/моторними мережами та префронтальною корою, тоді як зв'язок у областях вищого зорового та правого виконавчого контролю збільшився, але тільки після прийому кавового напою. Можливо, специфічні ефекти були зумовлені такими чинниками, як особливий запах і смак кави, або навіть психологічними очікуваннями, пов'язаними з її вживанням?» — запитує доктор Марія Піко-Перес з Університету Хайме (Іспанія), співавтор дослідження.

Справді, збільшення функціональної зв'язності у вищих зорових мережах і мережах виконавчого контролю може бути викликано іншими компонентами кави (не кофеїном) або навіть умовами її вживання. Середня потилична частка бере участь у обробці зорової інформації (зорові образи), а мережа виконавчого контролю (фронтопарієтальна мережа, що включає, зокрема, дорсолатеральну префронтальну кору) задіяна в когнітивних функціях високого рівня, таких як робоча пам'ять, когнітивний контроль та поведінка цілі.

Спостереження про те, що саме кава, але не кофеїн, впливає на зв'язність у цих мережах, цікаво, оскільки прямо вказує на уявні відчуття, що породжують задоволення (ці ж процеси спостерігаються щодо інших стимулів, наприклад музики), які, мабуть, залежать не від нейрохімічних впливів кофеїну на аденозинові рецептори, а від сенсорного досвіду при вживанні кави, що визначається взаємодією безлічі сполук, присутніх у цьому напої.

Отже, важко заперечувати, що кава робить на мозок значно складнішу дію, ніж просто тимчасове «залягання» кофеїну на аденозинові рецептори. Тут ціла магія, що включає відтінки смаку та аромату, психологічне очікування ефекту, що бадьорить, естетику ритуалу і гедоністичне передчуття особливого задоволення… Але ось що викликає подив — так це неучасть у дослідженні альтернативної групи, яка вживала б каву без кофеїну, для чистоти експерименту. Та й виключити ефект плацебо від прийому кави у випробуваннях насправді неважко. Дуже вже хочеться розгадати всі таємниці без залишку (або осаду), помішуючи густу пінку міцного еспресо.