Für viele Menschen beginnt der Tag erst, wenn die Kaffeetasse leer ist. Es wird oft angenommen, dass Kaffee wach macht und man ihn daher trinkt, um wach und leistungsfähig zu sein. Mein Team und ich haben nun Kaffeetrinker:innen untersucht, um herauszufinden, ob dieser Effekt von den Eigenschaften des Koffeins oder von der Erfahrung des Kaffeetrinkens abhängt.
Es wird allgemein angenommen, dass Kaffee die Wachsamkeit und die psychomotorischen Fähigkeiten verbessert. Ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen eines biologischen Phänomens eröffnet die Möglichkeit, die Faktoren zu untersuchen, die dieses Phänomen beeinflussen können, sowie die potenziellen Vorteile dieses Mechanismus.
Ein Koffein-Kick
Wir rekrutierten Personen, die angaben, mindestens eine Tasse Kaffee pro Tag zu trinken, und baten sie, mindestens drei Stunden vor der Studie auf den Konsum koffeinhaltiger Getränke zu verzichten. Zunächst befragten wir die Teilnehmer:innen, um soziodemografische Daten zu erheben. Anschließend führten wir zwei kurze funktionelle MRT-Scans durch: einen vor und einen 30 Minuten nach der Einnahme von Koffein bzw. dem Trinken einer standardisierten Tasse Kaffee. Während der Scans baten wir die Teilnehmer:innen, sich zu entspannen und ihren Gedanken freien Lauf zu lassen.
Aufgrund der bekannten neurochemischen Wirkungen des Kaffeekonsums erwarteten wir, dass die Scans zeigen würden, dass Personen, die Kaffee getrunken hatten, eine stärkere Integration der mit dem präfrontalen Kortex und dem Default-Mode-Netzwerk verbundenen Netzwerke aufwiesen. Der präfrontale Kortex steht mit dem exekutiven Gedächtnis in Verbindung, während das Default-Mode-Netzwerk an Introspektions- und Selbstreflexionsprozessen beteiligt ist. Wir stellten jedoch fest, dass die Konnektivität des Default-Mode-Netzwerks sowohl nach dem Trinken von Kaffee als auch nach der Einnahme von Koffein abnahm. Dies deutet darauf hin, dass der Konsum von Koffein oder Kaffee die Bereitschaft erhöht, von der Ruhephase zur Arbeit an Aufgaben überzugehen.
Auf der richtigen Seite aufwachen
Der Kaffeekonsum erhöhte jedoch auch die Konnektivität im oberen visuellen Netzwerk sowie im rechten exekutiven Kontrollnetzwerk. Dabei handelt es sich um Bereiche des Gehirns, die für das Arbeitsgedächtnis, die kognitive Kontrolle und das zielgerichtete Verhalten zuständig sind. Dies war nicht der Fall, wenn die Teilnehmer nur Koffein zu sich nahmen. Mit anderen Worten: Wer sich nicht nur wach, sondern auch leistungsfähig fühlen will, braucht mehr als Koffein – er muss das Erlebnis „Tasse Kaffee” haben.
Ein akuter Kaffeekonsum verringert die funktionelle Konnektivität zwischen den Hirnregionen des sogenannten Default-Mode-Netzwerks. Dieses Netzwerk ist mit selbstreferenziellen Prozessen in Ruhe verbunden. Auch zwischen den somatosensorisch-motorischen Netzwerken und dem präfrontalen Kortex war die funktionelle Konnektivität reduziert. In Regionen des höheren visuellen und des rechten exekutiven Kontrollnetzwerks war sie hingegen erhöht. Mit anderen Worten: Die Probanden waren nach dem Kaffeetrinken handlungsbereiter und aufmerksamer gegenüber äußeren Reizen.
Da einige der gefundenen Effekte auf Koffein zurückzuführen sind, könnte man erwarten, dass auch andere koffeinhaltige Getränke solche Effekte zeigen. Einige Effekte waren jedoch spezifisch für den Kaffeekonsum. Sie wurden durch Faktoren wie den besonderen Geruch und Geschmack des Getränks oder die damit verbundene psychologische Erwartungshaltung bestimmt.
Es ist möglich, dass allein die Erfahrung des Kaffeetrinkens diese Vorteile hervorruft. In dieser Studie konnte jedoch nicht unterschieden werden, ob diese allein oder in Kombination mit Koffein wirkt. Zudem könnten die von Kaffeetrinkern berichteten Vorteile auf die Linderung von Entzugserscheinungen zurückzuführen sein. Dies wurde in der Studie jedoch nicht untersucht.
Die Veränderungen der Konnektivität wurden während einer Sequenz von Ruhezuständen untersucht. Aufgrund der gemeinsamen Funktion der gefundenen Regionen und Netzwerke wird ein möglicher Zusammenhang mit psychologischen und kognitiven Prozessen interpretiert. Dieser Zusammenhang wurde jedoch nicht direkt getestet. Zudem könnten individuelle Unterschiede im Koffeinstoffwechsel der Teilnehmer eine Rolle spielen, die in Zukunft untersucht werden sollten.
