Koffein-sensitive Personen profitieren während chronischem Schlafentzug für zwei Tage von den leistungssteigernden Wirkungen des Kaffees auf die Vigilanz

Abstract

Koffein wird häufig verwendet, um die negativen Wirkungen von Schlafmangel auf die kognitive Leistung zu mildern. Da es bislang wenig wissenschaftliche Erkenntnis zur Frage gibt, für wie lange Koffein die kognitive Leistung bei chronischem Schlafmangel aufrechterhalten kann, untersuchten wir die Wirksamkeit von handelsüblichem Kaffee bei Personen mit genetisch-bedingt hoher Koffein-Sensitivität. Im Schlaflabor wurden 71 gesunde Probanden (Alter 20 - 40 Jahre) untersucht. Das sequentielle Design begann mit einer Adaptations- und zwei Basisnächten mit je 8-stündiger Bettzeit (TIB), an die sich 6 weitere Tage anschlossen, die in 4 Gruppen variiert wurden. Die Kontrollgruppe (n=15, 5 Frauen (F)) hatte immer 8h TIB. Die Restriktionsgruppe (n=21, 9 F) verbrachte 5 Nächte mit 5h TIB (experimentelle Studientage E1 – E5), denen eine Erholungsnacht (Studientag Rec) mit 8h TIB folgte. Die Koffeingruppe (n=19, 8 F) hatte dieselben Schlafzeiten wie die Restriktionsgruppe, erhielt aber standardisiert 600 g Kaffee (∼300 mg Koffein) pro Tag während E1 - E4 und 400 g Kaffee (∼200 mg Koffein) an E5. Die entkoffeinierte Gruppe (n=16, 7 F) durchlief dasselbe Design wie die Koffeingruppe, erhielt jedoch entkoffeinierten Kaffee. Für die beiden Kaffee-Gruppen wurden Träger des C/C-Allels des Adenosin-A2A-Rezeptors (ADORA c.1976) selektiert. Die Gruppen wurden mittels einer gemischten ANOVA mit Bonferroni-Korrektur (α<0,016) hinsichtlich ihrer Verschlechterung in der Tagesleistung (Differenzen zum 2. Basistag in der Reaktionsgeschwindigkeit (1/Reaktionszeit) zum Zeitpunkt 2, 5, 11 und 15 Stunden wach) in einem 10-minütigen Psychomotorischen Vigilanztest verglichen. Die Restriktionsgruppe war langsamer als die Kontrollgruppe von E1 – E5 (p<0,009), aber nicht während Rec (p=0,103). Die Koffeingruppe war schneller als die entkoffeinierte Gruppe an E1 (p=0,014) und auch schneller als die Restriktionsgruppe während E1 und E2 (p<0,002). Von E3 bis Rec war die Koffeingruppe jedoch langsamer als die Kontrollgruppe (p<0,014). Die entkoffeinierte Gruppe reagierte schneller als die Restriktionsgruppe zum Zeitpunkt 11h wach an E1 und E2. Sie war jedoch langsamer als die Kontrollgruppe von E3 – E5 (p<0,006), aber nicht während Rec (p=0,3710). Bei Koffein-sensitiven Personen vermochten ∼300 mg Koffein die kognitive Leistung für zwei Tage auf einem ausgeschlafenen Niveau zu halten, führten jedoch zu einer verzögerten Erholung. Auch entkoffeinierter Kaffee entfaltete kurzfristig positive Wirkungen.