Secondo una ricerca pubblicata su Communications Biology gli effetti della caffeina sul sonno non dipendono solo dalle caratteristiche personali ma anche dall’età. Lo studio fornisce la prima evidenza che il consumo di caffeina durante il giorno modula significativamente l’attività elettrofisiologica notturna.
Il caffè è lo stimolante psicotropo più diffuso al mondo, ma il suo impatto sul cervello durante il sonno non è ancora completamente compreso.
Questo studio ha analizzato l’elettroencefalogramma (EEG) di 40 soggetti (età 20‑58 anni), confrontando gli effetti di 200 mg di caffeina con placebo durante due notti separate. L’obiettivo era indagare come la caffeina influenzi la complessità cerebrale, la criticità dinamica e l’equilibrio eccitazione‑inibizione durante il sonno, con approfondimenti su eventuali differenze legate all’età.
Metodi
Gli autori hanno raccolto EEG notturni in fasi REM e NREM, analizzando le caratteristiche spettrali (componenti periodiche vs. aperiodiche), la complessità (entropy, Lempel‑Ziv) e la criticità (esponente DFA, inclinazione dello spettro 1/f). Hanno impiegato test statistici e machine learning (SVM, LDA, random forest) per valutare le differenze tra condizioni e determinare i parametri più discriminanti
Risultati
La caffeina ha determinato una diminuzione della potenza nei bandi delta, theta e alfa durante il NREM, accompagnata da un aumento del beta dopo aver corretto per la componente 1/f. Durante il REM si osserva soprattutto una riduzione della theta.
Sia l’entropia che la complessità (SpecEn, SampEn, SpecSampEn, LZc) sono risultate significativamente aumentate sotto caffeina, mentre gli indici di criticità (DFA, inclinazione 1/f) hanno indicato una riduzione, segno di un avvicinamento a uno stato critico, soprattutto nel NREM.
Il machine learning ha confermato che le metriche di complessità erano le più efficaci nell’identificare l’effetto della caffeina, soprattutto nel NREM (accuratezza ~75 % con random forest)
Età e fasi del sonno
Gli effetti sul NREM sono stati simili in giovani (20‑27 anni) e adulti di mezza età (41‑58 anni). Tuttavia, il REM ha mostrato una maggiore sensibilità alla caffeina nei giovani, con incrementi significativi di entropia e criticità, mentre nei soggetti più anziani l’effetto era ridotto
Interpretazione
I risultati suggeriscono che la caffeina spinga il cervello verso uno stato più eccitatorio e dinamicamente critico durante il sonno, migliorandone la complessità. Questo avvicinamento al punto critico è coerente con l’aumento dell’equilibrio eccitazione‑inibizione risultante dal blocco dei recettori dell’adenosina
Conclusioni e prospettive
Lo studio fornisce la prima evidenza che il consumo di caffeina durante il giorno modula significativamente l’attività elettrofisiologica notturna, in particolare aumentando la complessità cerebrale e spingendo verso la criticità, soprattutto durante il NREM. Gli effetti legati all’età, più marcati nei giovani durante il REM, aprono la strada a ulteriori ricerche sui meccanismi di recupero del sonno e sulle implicazioni per la qualità del sonno, nel contesto di rischi cardiovascolari o neurodegenerativi.
