Voor veel mensen is koffie een vanzelfsprekend onderdeel van hun avondroutine. Uit recent onderzoek blijkt echter dat cafeïne niet alleen de slaap oppervlakkig verstoort, maar ook diepgaand ingrijpt in de biologische regulatiemechanismen van ons lichaam. Vooral vanuit chronobiologisch perspectief wordt duidelijk waarom het drinken van koffie laat op de avond problematischer is dan lang werd aangenomen.

De nadelen van cafeïne ’s avonds

Chronobiologie houdt zich bezig met de interne klokken van het lichaam, met name het circadiane ritme – een cyclus van ongeveer 24 uur die slaap, hormoonproductie, lichaamstemperatuur en stofwisseling reguleert. Centraal hierbij staat het hormoon melatonine, dat ’s avonds stijgt en het lichaam voorbereidt op slaap. Dit is waar cafeïne ingrijpt: het blokkeert de neurotransmitter adenosine, die vermoeidheid signaleert, en vertraagt tegelijkertijd de afgifte van melatonine. Als gevolg daarvan verschuift de ‘biologische klok’ naar achteren: je wordt later moe en slaapt vaak minder diep.

Slaaponderzoeken op basis van EEG, waaronder onderzoek bij gezonde volwassenen in slaaplaboratoria, tonen aan dat cafeïne de neurale activiteit tijdens de slaap verhoogt. Zelfs wanneer mensen in slaap vallen, blijft de hersenen in een toestand die lijkt op lichte waaktoestand in plaats van herstellende diepe slaapfasen. Deze diepe slaapfasen zijn echter cruciaal voor lichamelijk herstel, immuunfunctie en geheugenconsolidatie. In chronobiologische termen betekent dit: het lichaam bevindt zich technisch gezien in de slaapmodus, terwijl delen van de hersenen actief blijven – een soort ‘interne desynchronisatie’. Dit verklaart waarom men zich niet volledig uitgerust voelt ondanks voldoende slaap.

Onderzoek met fruitvliegen: impulsief gedrag waargenomen

Een studie gepubliceerd in het tijdschrift iScience, onder leiding van Erick Saldes, Paul Sabandal en Kyung-An Han, onderzocht hoe cafeïneconsumptie ’s nachts de impulsbeheersing beïnvloedt. De fruitvlieg Drosophila melanogaster diende als modelorganisme, aangezien haar genetische en neurale systemen belangrijke overeenkomsten vertonen met die van de mens. Om de effecten nader te onderzoeken, voerden de onderzoekers verschillende experimenten uit:

• De vliegen kregen cafeïne in hun voedsel in verschillende concentraties
• De inname vond overdag of ’s nachts plaats
• In sommige gevallen werden de vliegen bovendien blootgesteld aan slaaptekort

De impulsiviteit werd gemeten met behulp van een eenvoudig gedragsparadigma: vliegen reageren doorgaans op een sterke luchtstroom door hun beweging te stoppen. Saldes legde uit: “Onder normale omstandigheden stoppen vliegen met bewegen wanneer ze worden blootgesteld aan een sterke luchtstroom. We ontdekten dat vliegen die ’s nachts cafeïne hadden geconsumeerd, minder goed in staat waren om hun beweging te onderdrukken en impulsief gedrag vertoonden, zoals roekeloos vliegen, ondanks deze aversieve omstandigheden.” Daarentegen meldden de onderzoekers dat cafeïne die overdag werd geconsumeerd niet leidde tot hetzelfde soort roekeloos vlieggedrag.

Bijzonder interessant: vrouwelijke vliegen waren gevoeliger. Aangezien ze geen menselijke hormonen zoals oestrogeen hebben, suggereren de resultaten dat andere genetische of fysiologische factoren deze verhoogde gevoeligheid beïnvloeden. Han benadrukte dat het blootleggen van deze mechanismen zou kunnen helpen om beter te begrijpen hoe nachtelijke fysiologie en geslachtsspecifieke factoren de effecten van cafeïne moduleren. De in het onderzoek waargenomen effecten gaan echter nog verder. Zelfs wanneer mensen in slaap vallen na het drinken van koffie, blijft de hersenactiviteit meetbaar hoger. De patronen van neurale activiteit lijken meer op een toestand van lichte waakzaamheid dan op herstellende diepe slaapfasen. Toch zijn juist deze diepe slaapfasen essentieel voor lichamelijk herstel, immuunfunctie en geheugenconsolidatie. Vanuit chronobiologisch en gedragswetenschappelijk perspectief geldt daarom het volgende: wie zijn slaapkwaliteit, herstel en cognitieve prestaties op de lange termijn wil behouden, moet cafeïne enkele uren voor het slapengaan vermijden, vooral ’s nachts of wanneer de slaap al beperkt is.

Cafeïne in de ochtend kan op de lange termijn helpen je hersenen te beschermen

Het consumeren van cafeïne op andere momenten van de dag kan daarentegen positieve effecten hebben. Onderzoek wijst uit dat een kopje koffie of thee in de ochtend nuttig kan zijn door op een subtiele manier de gezondheid van uw hersenen te bevorderen. Uit een langetermijnonderzoek bleek dat matige consumptie van cafeïnehoudende koffie of thee geassocieerd werd met een 18% lager risico op dementie en betere cognitieve prestaties op de lange termijn. De positieve effecten waren het meest uitgesproken bij 2–3 kopjes koffie of 1–2 kopjes thee per dag – en golden zelfs voor mensen die genetisch vatbaar zijn voor dementie.

Vroegtijdige preventie van dementie is bijzonder belangrijk, aangezien de huidige behandelingsmogelijkheden beperkt zijn en over het algemeen weinig voordeel bieden zodra de symptomen zich hebben gemanifesteerd. Daarom richten wetenschappers zich steeds meer op levensstijlfactoren, waaronder voeding, die de ontwikkeling van cognitieve achteruitgang zouden kunnen beïnvloeden. Koffie en thee bevatten stoffen zoals polyfenolen en cafeïne, waarvan wordt aangenomen dat ze de gezondheid van de hersenen ondersteunen. Deze stoffen kunnen helpen ontstekingen te verminderen en celbeschadiging te beperken, twee factoren die in verband worden gebracht met cognitieve achteruitgang. Eerder onderzoek naar koffie en dementie leverde echter gemengde resultaten op, vaak als gevolg van kortere onderzoeksperioden of beperkte gegevens over consumptiegewoonten op de lange termijn en verschillende soorten dranken.

Gegevens over de lange termijn bieden duidelijkere inzichten

Het grootschalige prospectieve cohortonderzoek, uitgevoerd door onderzoekers van Mass General Brigham, de Harvard T.H. Chan School of Public Health en het Broad Institute van MIT en Harvard, onderzocht gegevens van 131.821 deelnemers aan de Nurses’ Health Study (NHS) en de Health Professionals Follow-Up Study (HPFS). De deelnemers werden tot 43 jaar gevolgd, waarbij herhaaldelijk beoordelingen werden uitgevoerd van het voedingspatroon, diagnoses van dementie, subjectieve cognitieve zorgen en objectieve cognitieve prestaties. De onderzoekers analyseerden hoe de consumptie van cafeïnehoudende koffie, thee en cafeïnevrije koffie verband houdt met de gezondheid van de hersenen op de lange termijn. Van de meer dan 130.000 deelnemers ontwikkelden 11.033 dementie in de loop van het onderzoek. Mensen die grotere hoeveelheden cafeïnehoudende koffie dronken, hadden een 18% lager risico op het ontwikkelen van dementie dan degenen die dit zelden of nooit dronken. Ze rapporteerden ook lagere percentages subjectieve cognitieve stoornissen (7,8% versus 9,5%) en presteerden beter op bepaalde objectieve cognitieve tests.

Soortgelijke patronen werden waargenomen bij theedrinkers, terwijl cafeïnevrije koffie geen dergelijke verbanden vertoonde. Dit suggereert dat cafeïne een belangrijke factor kan zijn in de waargenomen positieve effecten op de hersenen, hoewel verder onderzoek nodig is om de onderliggende mechanismen te bevestigen. De sterkste effecten werden waargenomen bij deelnemers die dagelijks 2–3 kopjes cafeïnehoudende koffie of 1–2 kopjes thee dronken. Een hogere cafeïne-inname leek geen negatieve effecten te hebben. In plaats daarvan werden vergelijkbare voordelen waargenomen als bij de matige inname die in het onderzoek werd benadrukt. “We hebben ook mensen met verschillende genetische aanleg voor het ontwikkelen van dementie vergeleken en kwamen tot dezelfde resultaten – wat betekent dat koffie of cafeïne waarschijnlijk even gunstig is voor mensen met een hoog als met een laag genetisch risico op het ontwikkelen van dementie,” aldus hoofdauteur Yu Zhang, MBBS, MS, een promovendus aan de Harvard Chan School en onderzoeker bij Mass General Brigham.