במחקר שערכו חוקרים מאוניברסיטת מונטריאול בקנדה, נמצא כי קפאין מגביר את מורכבות האותות במוח, ומקרב את המוח למצב של "קריטיות", הנחשב למצב היעיל ביותר לעיבוד מידע, למידה וקבלת החלטות. עם זאת, מצב זה עשוי למנוע שינה נינוחה, לטענת החוקרים. הקפאין לא רק שומר עלינו ערניים, אלא גם משנה את אופן פעולת המוח. בנוסף, נמצא שאנשים צעירים יותר, בגילאי 20 עד 27, מושפעים בצורה קשה יותר.
ניתוח נוסף גילה שקפאין השפיע על התנודות האיטיות של הפעילות החשמלית המכונות גלי דלתא, תטא ואלפא. אלו הם אינדיקטורים לשינה עמוקה ומשקמת יותר, אך קפאין החליש אותם – במיוחד בשלב השינה שאינו מבוסס על תנועות עיניים מהירות, בו משתמש המוח כדי לקבע זיכרונות ולטעון מחדש את התפקודים הקוגניטיביים שלנו.
1+לצורך המחקר, גייסו החוקרים 40 מתנדבים ומדדו את דפוסי המוח שלהם באמצעות אלקטרואנצפלוגרמות במשך שני לילות. בלילה אחד, המשתתפים קיבלו פלצבו, ובלילה השני, כמוסה המכילה 200 מיליגרם קפאין – שווה ערך לכוס קפה אחת או שתיים. התוצאות אומתו ונעשה ווידוא כי ההבדלים שנצפו בפעילות המוח היו קשורים לצריכת הקפאין – מה שהראה את המעבר לכיוון קריטיות ונוירונים מעוררים יותר.
במהלך היום, מולקולות אדנוזין מצטברות בהדרגה במוח, מה שמוביל לתחושת עייפות גדולה יותר ככל שמתקרבת שעת השינה. קפאין פועל על ידי חסימת הקולטנים שאדנוזין מקיים אינטראקציה איתם, ומעניק לנו קפיצת אנרגיה זמנית. קולטני אדנוזין נמצאים בשפע רב יותר במוחות צעירים יותר, מה שעשוי להסביר מדוע אנשים צעירים יותר נראים רגישים יותר לכוחותיו של קפאין.
