這篇研究說咖啡因不只會讓你清醒，會延遲你的生理時鐘，不過感覺對我來說好像沒這個效果說。其他會打亂生理時鐘的還有每年兩次的 daylight saving time (日光節約時間)和長途飛行，日光節約時間只有一個小時，對我來說其實也沒差，只是少一個小時那天會覺得頗失落 XD，倒是從台灣飛回溫哥華的時候，如果沒上班整天待在家的話，時差真的很難調。
褪黑激素(melatonin)是生理時鐘的夜晚的訊號，由 suprachiasmatic nucleus (SCN, 上視交叉核)所控制的，它可以開始生理上夜晚的反應，例如促進睡眠。而之前研究顯示，咖啡因可以迅速降低 pineal gland (松果腺)內的褪黑激素。（btw, 看了這篇寫的才知道，原來生理時鐘平均比 24 小時還長啊。）
這個研究有五位受試者，每個人的作息都嚴格控制 49 天，就是每天睡前分別會給與以下其中兩種狀況(double-blind)：
- 在正常睡眠時間的時候開始給三個小時的亮光，超亮光(bright-light, ~3000 lux)或昏暗光(dim-light, ~1.9 lux)。
- 睡前三個小時給 double-espresso 量的咖啡因(2.9mg/kg)，然後每半個小時取唾液測量褪黑激素的量。
- 安慰劑 placebo
所以會四種組合：
1) dim-light + placebo
2) dim-light + caffeine
3) bright-light + placebo
4) bright-light + caffeine
結果發現，褪黑激素會在黑暗或睡眠開始時增加，而咖啡因會使褪黑激素量最高的時間的晚 40 分鐘(dim-light caffeine 比 dim-light placebo 晚四十分鐘)，光亮(bright-light placebo)則使褪黑激素高峰期晚約 85 分鐘，咖啡因和亮光(bright-light caffeine)一起的話並沒有加倍的效果(~105 mins)(同樣是跟 dim-light placebo 比較)。試在細胞株(osteosarcoma U2OS)上看其中機制是什麼的時候，發現咖啡因是作用在 adenosine A1 receptor (A1R) 上面，這會使得下游的 secondary messengar cyclinc AMP (cAMP)增加。不過之前研究顯示，咖啡因大多作用在 adenosine A2 receptor (A2R) 上面，這可以解釋咖啡因為何有兩個不同但相關的作用 -- 提神和延遲生理時鐘。
*Caffeine is an AR antagonist and competes with adenosine for binding sites on serpentine adenosine receptors
*Caffeine inhibits PDEs, which degrades cAMP, leading to an increase in cAMP levels
嗯，所以雖然喝了咖啡以後還是想睡，但體內的褪黑激素還是會延遲增加嗎？褪黑激素理論上是跟的光亮和生理時鐘走的，暗的時候會增加，依這個篇研究的結果，光亮的影響比咖啡因還大，那吃了褪黑激素還開燈的話不就根本沒用嗎？之前吃了感覺沒有特別效果，但也忘了是不是吃了以後還開燈摸很久才睡。有空再來查看看有沒有關於吃了褪黑激素又開燈睡的研究好了。
Article:
The Scientist / How Caffeine Affects the Body Clock
Paper:
TM Burke et al, Effects of caffeine on the human circadian clock in vivo and in vitro. Science Translational Medicine (2016)
2016年10月1日 星期六
2016年7月26日 星期二
想用咖啡提神？這是有條件的～
現代人在精神不好的時候很習慣用咖啡提神，不過在睡眠不足的情況下，咖啡真的有提神的效用嗎？
研究顯示，只有前兩天有，之後就沒用了。
六月中(6/14)在 Denver 舉行的第三十屆睡覺年會..... 哦，睡眠研討會中，其中一個由 Walter Reed Army Institute of Research 的 TJ Doty, PhD 所做的研究是關於咖啡因的提神效用，他們用雙盲測試(最近.... 嗯，前陣子很紅的詞)，先讓 48 位健康的參與者有五天每天十個小時滿足的睡眠，之後讓他們接連五天每天只能睡五個小時，這五天給他們每日兩次 200mg 的咖啡因或 placebo (安慰劑)，早上八點和中午十二點各一次，最後三天再讓他們恢復正常每晚八小時的睡眠。這段時間白天的時候會讓參與者做一些測試，測他們的心情、認知和行為表現等等。
結果顯示，在缺乏睡眠那五天的頭兩天咖啡因的確是有顯著效用，跟服用 placebo 的參與者比心情比較好，測試結果也比較好，但是在後面三天，服用咖啡因的狀況變得比服用 placebo 的還糟。
這是說如果你每天都睡眠不足的話，可以直接把星巴克的錢省下來，因為喝了也沒用的意思嗎？XD
Article:
NeuroScientist News: Caffeine has little to no benefit after 3 nights of sleep restriction
Original abstract:
#0254 (p.96) - So CJ et al. Caffeine Efficacy Across a Simulated 5-day Work Week with Sleep Restriction.
研究顯示，只有前兩天有，之後就沒用了。
六月中(6/14)在 Denver 舉行的第三十屆睡覺年會..... 哦，睡眠研討會中，其中一個由 Walter Reed Army Institute of Research 的 TJ Doty, PhD 所做的研究是關於咖啡因的提神效用，他們用雙盲測試(最近.... 嗯，前陣子很紅的詞)，先讓 48 位健康的參與者有五天每天十個小時滿足的睡眠，之後讓他們接連五天每天只能睡五個小時，這五天給他們每日兩次 200mg 的咖啡因或 placebo (安慰劑)，早上八點和中午十二點各一次，最後三天再讓他們恢復正常每晚八小時的睡眠。這段時間白天的時候會讓參與者做一些測試，測他們的心情、認知和行為表現等等。
結果顯示，在缺乏睡眠那五天的頭兩天咖啡因的確是有顯著效用，跟服用 placebo 的參與者比心情比較好，測試結果也比較好，但是在後面三天，服用咖啡因的狀況變得比服用 placebo 的還糟。
這是說如果你每天都睡眠不足的話，可以直接把星巴克的錢省下來，因為喝了也沒用的意思嗎？XD
Article:
NeuroScientist News: Caffeine has little to no benefit after 3 nights of sleep restriction
Original abstract:
#0254 (p.96) - So CJ et al. Caffeine Efficacy Across a Simulated 5-day Work Week with Sleep Restriction.
2015年10月22日 星期四
蜜蜂也愛咖啡因？這其實是計謀！
其實蜜蜂那麼辛勤工作是因為吃了太多咖啡因吧，因為太嗨了所以一直嗡嗡嗡~ XD
自然界的植物中，有約 55% 的植物其花粉有含咖啡因，會讓蜜蜂更努力散播花粉。科學家用了兩個餵食器，一個只放普通糖水，另一個有加和花粉含同等量的咖啡因，結果蜜蜂不但一直喝有含咖啡因的那個，還會熱烈的跳舞(waggle dance)意示其他蜜蜂也來喝，餵食器裡的糖水喝完了後還不停地飛來找有含咖啡因的糖水，感覺很迫切需要。花粉含咖啡因的用意是讓蜜蜂不停地飛來，努力散播花粉，卻會讓蜜蜂減少蜂蜜的產量，純粹是一個利植物不利蜜蜂的計謀。
註：之前有研究顯示，咖啡可以增進蜜蜂的學習和記憶力。
Article:
[New Scientist] Plants spike nectar with caffeine and give bees a buzz (2015)
Paper:
MJ Couvillon et al, Caffeinated Forage Tricks Honeybees into Increasing Foraging and Recruitment Behaviors. Current Biology (2015)
自然界的植物中，有約 55% 的植物其花粉有含咖啡因，會讓蜜蜂更努力散播花粉。科學家用了兩個餵食器，一個只放普通糖水，另一個有加和花粉含同等量的咖啡因，結果蜜蜂不但一直喝有含咖啡因的那個，還會熱烈的跳舞(waggle dance)意示其他蜜蜂也來喝，餵食器裡的糖水喝完了後還不停地飛來找有含咖啡因的糖水，感覺很迫切需要。花粉含咖啡因的用意是讓蜜蜂不停地飛來，努力散播花粉，卻會讓蜜蜂減少蜂蜜的產量，純粹是一個利植物不利蜜蜂的計謀。
註：之前有研究顯示，咖啡可以增進蜜蜂的學習和記憶力。
Article:
[New Scientist] Plants spike nectar with caffeine and give bees a buzz (2015)
Paper:
MJ Couvillon et al, Caffeinated Forage Tricks Honeybees into Increasing Foraging and Recruitment Behaviors. Current Biology (2015)
2015年10月18日 星期日
咖啡因可幫助增強記憶力
(2014.01.16) 這幾天在 Nature Neuroscience 上有篇愛好咖啡者們應該會喜歡的新報導，說是咖啡因可以幫助永久記憶(long-term memory)的形成，是由一個在 Johns Hopkins University 的腦科學研究室做的，他們認為之前的研究顯示咖啡因對永久記憶沒有效果或只有一點效果是因為咖啡因都是給在學習之前，使得其「本身可增加記憶力」的效果無法和其「讓人振奮精神而集中注意力」而造成記憶力提升的效果區分，而於是他們這次實驗改在學習之後給咖啡因。
原文︰[Nature] Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans
他們取樣 160 位十八到三十歲，每週攝取咖啡因不超過 500mg 的受試者(caffeine naive)，採隨機且雙盲(double-blind)的方式給他們咖啡因或 placebo [註1]，第一天在讓受試者看過各種物體的照片後，給予他們咖啡因(200mg)或是 placebo，然後分別在一、三和二十四個小時過後取樣他們的口水，測咖啡因的代謝情形。然後在二十四小時之後，再讓他們看圖片，看他們記得多少，圖片有三種，一種是給咖啡因之前看過的(targets)，一種是之前沒給他們看過的(foils)和跟之前看過的類似，但是是不一樣的圖片(lures)，看他們能否準確認出 targets，而不會和 lures 搞混。
結果發現，在攝取咖啡因後的第一和第三個小時口水中咖啡因的代謝物濃度明顯增多，但二十四小時後濃度降為基準值，而且比起只攝取 placebo 的人，攝取咖啡因的人比較能分辨出 lures，而不是把它們認成為 targets，但兩組人在指出哪個是 targets 哪個是 foils 的正確比例倒是沒有太大差別。然後他們又測試了讓受試者在記憶圖片後的第二十四個小時才讓他們攝取咖啡因，也就是在測驗他們否能準確認出 targets 的前一個小時才給他們咖啡因，如果還記得之前的口水測試，這時候咖啡因的代謝物濃度已降到基準值了，結果發現攝取咖啡因和只攝取 placebo 的認圖準確度一樣，攝取咖啡因的並沒有比較高。
之後，他們又測試了不同咖啡因的攝取量，分成 100mg, 200mg 和 300mg 三組，然後發現攝取 100mg 的任圖準確度和只攝取 placebo 的人一樣，攝取 200mg 的人準確度比只有 100mg 的人有明顯增高，而攝取 300mg 的人和攝取 200mg 的人差不多。
所以咧，結論是要在學習之後立刻攝取至少 200mg 的咖啡因才會對增強記憶有幫助。
那要喝多少咖啡才能攝取到 200mg 的咖啡因呢？孤狗了一下，一百克的咖啡有 40mg 的咖啡因，而一杯 Starbucks 的 tall 就有 260mg 耶 [註2]，那大家在學習之後就立刻來喝杯咖啡吧，哈哈。(最好是那麼簡單就能增強記憶力阿)
【註】
1. Placebo 似乎翻譯成安慰劑，其實就是實驗的控制組，通常都長得和實驗組的東西一樣，受試者不知道自己吃到的是真的還是假的(就是 placebo)，例如試藥的話，placebo 通常會長得跟真的要一樣，但其實只是維他命之類的東西，這麼做通常是避免心理因素影響生理反應而造成的 false positive。這個實驗的話，我猜 placebo 大概就是無咖啡因的咖啡吧。雙盲(double blind)是指試驗者和受試者都不知道自己給的或吃的是什麼，例如醫生不知道自己給病人的是真藥還是 placebo，而病人當然也不知道自己吃的是什麼。
2. Caffeine Content of Food & Drugs: 這個網頁可以查看常見飲品的咖啡因含量
原文︰[Nature] Post-study caffeine administration enhances memory consolidation in humans
他們取樣 160 位十八到三十歲，每週攝取咖啡因不超過 500mg 的受試者(caffeine naive)，採隨機且雙盲(double-blind)的方式給他們咖啡因或 placebo [註1]，第一天在讓受試者看過各種物體的照片後，給予他們咖啡因(200mg)或是 placebo，然後分別在一、三和二十四個小時過後取樣他們的口水，測咖啡因的代謝情形。然後在二十四小時之後，再讓他們看圖片，看他們記得多少，圖片有三種，一種是給咖啡因之前看過的(targets)，一種是之前沒給他們看過的(foils)和跟之前看過的類似，但是是不一樣的圖片(lures)，看他們能否準確認出 targets，而不會和 lures 搞混。
結果發現，在攝取咖啡因後的第一和第三個小時口水中咖啡因的代謝物濃度明顯增多，但二十四小時後濃度降為基準值，而且比起只攝取 placebo 的人，攝取咖啡因的人比較能分辨出 lures，而不是把它們認成為 targets，但兩組人在指出哪個是 targets 哪個是 foils 的正確比例倒是沒有太大差別。然後他們又測試了讓受試者在記憶圖片後的第二十四個小時才讓他們攝取咖啡因，也就是在測驗他們否能準確認出 targets 的前一個小時才給他們咖啡因，如果還記得之前的口水測試，這時候咖啡因的代謝物濃度已降到基準值了，結果發現攝取咖啡因和只攝取 placebo 的認圖準確度一樣，攝取咖啡因的並沒有比較高。
之後，他們又測試了不同咖啡因的攝取量，分成 100mg, 200mg 和 300mg 三組，然後發現攝取 100mg 的任圖準確度和只攝取 placebo 的人一樣，攝取 200mg 的人準確度比只有 100mg 的人有明顯增高，而攝取 300mg 的人和攝取 200mg 的人差不多。
所以咧，結論是要在學習之後立刻攝取至少 200mg 的咖啡因才會對增強記憶有幫助。
那要喝多少咖啡才能攝取到 200mg 的咖啡因呢？孤狗了一下，一百克的咖啡有 40mg 的咖啡因，而一杯 Starbucks 的 tall 就有 260mg 耶 [註2]，那大家在學習之後就立刻來喝杯咖啡吧，哈哈。(最好是那麼簡單就能增強記憶力阿)
【註】
1. Placebo 似乎翻譯成安慰劑，其實就是實驗的控制組，通常都長得和實驗組的東西一樣，受試者不知道自己吃到的是真的還是假的(就是 placebo)，例如試藥的話，placebo 通常會長得跟真的要一樣，但其實只是維他命之類的東西，這麼做通常是避免心理因素影響生理反應而造成的 false positive。這個實驗的話，我猜 placebo 大概就是無咖啡因的咖啡吧。雙盲(double blind)是指試驗者和受試者都不知道自己給的或吃的是什麼，例如醫生不知道自己給病人的是真藥還是 placebo，而病人當然也不知道自己吃的是什麼。
2. Caffeine Content of Food & Drugs: 這個網頁可以查看常見飲品的咖啡因含量
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