Хотите улучшить память? Пейте кофе без кофеина

Кофе без кофеина улучшает память эффективнее, чем обычный кофе. Это побочный, но, возможно, самый интересный итог исследования, проведенного недавно в Центре изучения микробиома при Университетском колледже Корка. Ирландские ученые под руководством нейробиолога Джона Крайана детально проследили, как кофе меняет состав кишечного микробиома и как эти изменения связаны с настроением, стрессом и когнитивными функциями. Главный вывод: за многие эффекты, которые мы приписываем кофеину, по-видимому, отвечают другие компоненты кофейного зерна.

Кофе — продукт номер один для микробиома 

Состав кишечного микробиома связан с работой мозга. Бактерии, населяющие кишечник, производят нейроактивные вещества — от короткоцепочечных жирных кислот до гамма-аминомасляной кислоты , — которые через кровоток и блуждающий нерв влияют на настроение и когнитивные функции. Связь по оси «микробиота — кишечник — мозг» подробно описал как раз руководитель нынешнего исследования Джон Крайан. 

При этом известно, что кофе заметно влияет на кишечные бактерии. Еще в 2021 году метагеномное исследование 150 пищевых продуктов показало: потребление кофе сильнее всего коррелирует с изменением состава микробиома. Означает ли это, что изменения микробиома, вызванные потреблением кофе, могут сказаться в том числе на когнитивных функциях и эмоциональном состоянии? Ирландские исследователи попыталось ответить на этот вопрос, разделив эффекты кофеина и других компонентов кофе.

В эксперименте участвовали 62 здоровых человека в возрасте от 30 до 50 лет: половина — заядлые кофеманы с личной нормой 3–5 чашек в день, половина — люди, которые вообще не пьют кофе. На предварительном этапе все испытуемые прошли серию когнитивных и психологических тестов, сдали анализы кала и мочи на состав микробиома и метаболитов. На протяжении эксперимента испытуемые вели подробные дневники питания, чтобы исключить влияние побочных факторов.

Затем любителей кофе попросили на две недели полностью отказаться от этого напитка. После этого им разрешили на три недели вернуться к кофе, но сначала случайным образом разделили их на две группы: одним давали кофе с кофеином, другим — декаф. Ни сами испытуемые, ни исследователи не знали, кто какой кофе пьет. На каждом этапе все тесты и анализы повторялись. 

Стресс, депрессия, импульсивность — снижаются у всех 

Предварительные тесты подтвердили то, что знакомо многим любителям кофе по личному опыту: кофе тонизирует, но за бодрость приходится платить психологической устойчивостью. Кофеманы набирали более высокие баллы в тестах на внимание и стремление к новизне, но при этом оказались импульсивнее и эмоционально реактивнее тех, кто кофе не пьет. Двухнедельный отказ от кофе выравнял этот дисбаланс. А вялость и сонливость, обычные спутники отказа от кофеина, держались лишь первые дни и проходили к четвертому.

После возвращения к кофе уровень стресса, депрессии и импульсивности снизился у всех, включая тех, кто пил декаф. При этом у каждого типа кофе обнаружились свои положительные эффекты. Кофе с кофеином снижал тревожность и подавленность. Декаф улучшал качество сна и, по отзывам испытуемых, стимулировал их больше двигаться. 

Но самым неожиданным оказался результат когнитивных тестов. Показатели эпизодической памяти и обучаемости улучшились только у тех, кто пил кофе без кофеина. У тех, кто получал обычный кофе, эти показатели остались на прежнем уровне.

Авторы исследования рассматривают два объяснения. Первое связано с кофеином. Этот алкалоид, как известно, затрудняет засыпание и сокращает фазу глубокого сна. А здоровый сон — одно из условий физической активности: невыспавшийся человек меньше двигается. В свою очередь, и сон, и физическая активность, по данным метаанализов, напрямую влияют на эпизодическую память. У испытуемых, которые пили кофе с кофеином, ни сон, ни активность не изменились — и память тоже. В группе декафа и то, и другое улучшилось, а вместе с ними выросли и баллы в тестах на память. Возможно, преимущество декафа объясняется попросту отсутствием кофеина. Но есть и другая версия. 

Полифенолы, а не кофеин

Параллельно ученые отслеживали изменения в микробиоме. В начале эксперимента у кофеманов была повышена численность семи бактериальных штаммов, включая Firmicutes CAG:94, который ассоциируется с позитивными эмоциями у женщин. После двух недель полного отказа от кофе их численность снизилась и приблизилась к уровню, характерному для людей, вообще не пьющих кофе. Когда кофе вернули — как обычный, так и декаф, — за три недели численность снова выросла. А значит, дело не в кофеине: микробиом меняют другие компоненты кофе.

Какие именно? Ответ подсказывает биохимический анализ. В моче испытуемых после возвращения к кофе — и обычному, и декафу — повысилась концентрация фенольных метаболитов: производных хлорогеновых, кофеилхинных и феруловых кислот. Это продукты переработки полифенолов — биологически активных веществ, которыми особо богаты кофейные зерна. Именно полифенолы придают кофе пребиотические свойства: они служат питательной средой для кишечных бактерий.

Авторы исследования построили статистическую модель, объединив результаты когнитивных тестов с данными по микробиому и метаболитам, — и обнаружили девять ключевых метаболитов, связанных одновременно и с конкретными бактериальными штаммами, и с когнитивными показателями. Вырисовывается цепочка: полифенолы кофе служат пищей для определенных бактерий, те, перерабатывая полифенолы, производят нейроактивные вещества, которые попадают в кровоток и воздействуют на мозг.