Koffein Gehirn

Coffein Gehirn

Wenn Koffein im menschlichen Gehirn wirkt. Die Wissenschaftler haben jetzt eine weitere Wirkung von Koffein im Gehirn entdeckt. Das Koffein besetzt die gleichen Rezeptoren wie Adenosin, ein Botenstoff, der unser Gehirn vor Überlastung schützt. Sieht aus wie ein durch Kokain- oder Methamphetaminmissbrauch geschädigtes Gehirn. Untersuchungen zeigen, dass ein mässiger Koffeinkonsum unsere Gehirnzellen und die Leistungsfähigkeit unseres Gedächtnisses beeinflusst.

Wie das Koffein im Gehirn funktioniert.

Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ist es nun erstmalig gelungen, beim Menschen nachzuweisen, dass die Psychoaktivsubstanz insbesondere in den hoch entwickelten Bereichen des Grosshirns, dem so genannten Assoziationsrinde, die für die komplexen kognitiven Assoziations- und Evaluierungsprozesse verantwortlich ist, eine stimulierende Funktion hat. "Coffein ist die am häufigsten verwendete Psychoaktivsubstanz der Welt", sagt Dr. Andreas Bauer.

Mit Hilfe einer molekularbiologischen Bildgebung, der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), konnten die Forscher aus Jülich nun exakt feststellen, wo die stimulierende Wirkung im Gehirn entsteht. "Im Laborexperiment konnten wir bereits beweisen, dass Koffein einen abbildenden Marker namens 18F-CPFPX ersetzt", sagt Bauer. Diese Wirkung nutzten die Forscher in ihrem laufenden Forschungsvorhaben.

Die Testpersonen wurden zunächst mit dem Markierer gespritzt, dessen effektive Stellen mit Hilfe einer PET-Untersuchung im Gehirn erkannt werden können. Die Teilnehmer der Studie bekamen dann unterschiedliche Menge Koffein in intravenöser Verabreichung, deren Dosis den üblichen Werten von zwei bis vier Kaffeetassen entspricht. In den PET-Aufnahmen zeigte sich, dass sich der bildgebende Markierer an einer sehr speziellen "Andockstelle" der Nervenzelle befand - dem so genannten 1.

Das Koffein ersetzt es und verstopft die Empfänger. "Interessant ist, dass der durchschnittliche tägliche Koffeinkonsum, zum Beispiel zwei bis drei Kaffeetassen, ausreicht, um etwa 50 % aller Coffeinrezeptoren zu blocken. Weil in der Regel die Aktivität der Nervenzelle durch den Einsatz von Coffein gehemmt wird, kommt es zur Disinhibition, also zur Aktivität der Nervenzellen", erklärt er.

"Es war besonders aufregend zu beobachten, dass dies in den neuesten Bereichen des Grosshirns passiert, die für die komplexen kognitiven Assoziations- und Evaluierungsprozesse beim Menschen verantwortlich sind. Coffein könnte ein Vorbild für die Entstehung so genannter Neuroenhancer sein, die bei Menschen zu einer temporären Leistungssteigerung des Gehirns beitragen.

Was hat Koffein mit unserem Gehirn zu tun?

Coffein ist als Stimulans bekannt, das unser Denken verbessert. Es wird vermutet, dass es Adenosinrezeptoren blockieren kann, durch die der korrespondierende Botenstoff in der Regel die Hirnaktivität reduziert. Coffein beeinflußt auch die Funktionen anderer Botenstoffe, wie Noradrenalin, Dopamin und Acetylcholin. Alle diese Botenstoffe haben sowohl auf unseren Geisteszustand als auch auf unsere Denkfähigkeit Einfluss.

Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass Koffein unsere Leistung in unterschiedlichen Gebieten verbessert, wie z.B. die Wachsamkeit, die Reaktion und die schnellere Verarbeitung von Daten. Dabei spielen viele Einflussfaktoren eine wichtige Rolle, unter anderem der alltägliche Koffeinverbrauch. Einige Wissenschaftler haben sich mit der Fragestellung beschäftigt, ob die Auswirkungen von Koffein auf unsere geistige Leistungsfähigkeit tatsächlich für eine erhöhte Hirnaktivität sorgen und dazu führen können, dass degenerative Hirnerkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit längerfristig verhindert werden.

In der Tat gibt es eine Vermutung, dass der Konsum von Koffein im Mittelalter die Gefahr einer späteren Entwicklung der Alzheimer-Krankheit reduzieren kann. Dass dieser Stoff nicht nur das Denken fördert, sondern auch zur Vorbeugung von degenerativen Erkrankungen beiträgt, hört sich aussichtsreich an. Nach einer von der Johns Hopkins University (Baltimore, Maryland, USA) im Jahr 2014 publizierten Untersuchung erhöht der Koffeinverbrauch unser Speicher.

Die Gesamtzahl von 160 Männern und Damen nahm an der Untersuchung teil, denen eine Serie von Fotos präsentiert wurde. Sie erhielten nach fünf Gehminuten eine 200 mg Koffein enthaltende Kapsel oder ein Platzhalter. Diejenigen, die eine Koffeintablette erhielten, wiesen ein besseres Ergebnis auf als diejenigen, die das Plazebo erhielten.

Sie erklärten, dass die Substanzen die Denkfähigkeit der Teilnehmer erhöhen und dass die verbesserten Ergebnisse nicht auf einer gesteigerten Konzentrationsfähigkeit beruhen. Auf der anderen Seite stellte die Fachzeitschrift Neuroscience fest, dass sich die Arbeitsleistungen älterer Menschen im Verhältnis zu ihren Altersgenossen, die kein Koffein konsumieren, verbessern. Eine andere Untersuchung ergab, dass die Arbeitsleistungen von Erwachsenen unter Koffeinkonsum stark ansteigen, allerdings nur bei extravertierten Menschen.

Das Gedächtnis und die Denkfähigkeit der extravertierten koffeinkonsumierenden Personen konnte nachweisen. Zugleich gab es Anzeichen dafür, dass Koffein die Reaktionszeiten reduziert und die Absorption von neuen Daten erhöht. In einer weiteren Untersuchung ging es um die gleichzeitige Zufuhr von Koffein und Traubenzucker. Testpersonen, die beide Stoffe konsumiert haben, wiesen im Vergleich zu Testpersonen, die Koffein oder Traubenzucker oder auch nur ein Plazebo erhalten haben, eine bessere Aufmerksamkeit, ein schnelleres Verständnis und ein besseres Sprachgedächtnis auf.

Nach weiteren Studien erhöht der Koffeinkonsum auch das Raumgedächtnis. Themen, die Koffein mit unterschiedlichen Raten konsumieren, wurden miteinander kombiniert. Laut der These hat der Koffeinkonsum die Möglichkeit, Mind Mapps zu erzeugen, verbessert. Interessant ist, dass Teilnehmende, die regelmässig Koffein konsumiert haben, weniger gute Resultate gezeigt haben als diejenigen, die diese Substanzen weniger oft konsumiert haben.

Welches Koffein ist das gesündeste für unser Gehirn? Die Untersuchung von über 65-jährigen Patientinnen, die ein erhöhtes kognitives Krankheitsrisiko hatten, wie z.B. vaskuläre Demenzen aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, belegt die Langzeitwirkung von Koffein. In regelmässigen Zeitabständen von 5 Jahren wurde das VerhÃ?ltnis von Koffeinzufuhr und kognitiver FÃ?higkeit erforscht.

Es wurde festgestellt, dass die Frau, die diese Substanzen über den Kaffeegenuss einnahm, in den Kognitionstests besser abschneidet als die Frau, die Koffein in Teeform und Cola oder generell wenig Koffein konsumierte. Erwähnenswert ist eine weitere Untersuchung, die sich ausschließlich mit der Wirkung von Koffein aus besonders Koffein-haltigen Energy Drinks auf die kognitive Hirnfunktion von Heranwachsenden im Alter von 15 bis 18 Jahren beschäftigt.

Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Produkte zwar die Wahrnehmung steigern, es aber keine signifikanten Differenzen zwischen den Verbrauchern von Energy Drinks und einer Placebogruppe hinsichtlich der kognitiven Hirnfunktion gibt. In einer 2009 veröffentlichten Studie an Tieren wurde gezeigt, dass Koffein die Bildung von Beta-Amyloid verringert und so den Tod von Gehirnzellen verhindert und die Gedächtnisleistungen verringert.

In einer weiteren im Jahr 2011 durchgeführten Untersuchung zeigt sich, dass bestimmte Kaffeemengen nicht nur vor Erkrankungen wie z. B. Morbus Parkinson sondern auch vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen bewahren. Eine weitere sehr interessante Untersuchung, die 2013 im Journal of Alzheimer's Disease veröffentlicht wurde, hat gezeigt, dass sich die Hirnaktivität und der Gedächtnisschwund bei der Ratte nach dem Trinken von koffeinhaltigem Trinkwasser verbessert haben.

Koffein-Konsum hängt auch mit kognitiver Stabilisierung zusammen. Nichtsdestotrotz haben Wissenschaftler in einer im Jahr 2012 im Journal of Alzheimer's Disease veröffentlichten Untersuchung mitgeteilt, dass eine gesteigerte Koffeinkonzentration im Blute bei keinem der Testpersonen nachgewiesen werden konnte und daher nicht für diese Korrelation zuständig sein konnte. An dieser Stelle könnten wir nur einige wenige Arbeiten nennen, aber es gibt immer noch viele Arbeiten über Koffein und seine Wirkung auf das Denken und andere Aktivitäten des Gehirns.

Selbst wenn die Resultate sehr verschieden sind, sieht es so aus, als gäbe es eine übereinstimmende Erkenntnis - der Koffeinkonsum regt die kognitive Gehirnfunktion an. In einigen Untersuchungen wird darauf hingewiesen, dass es wichtig ist, woher diese Stoffe stammen, z.B. Kaffe. Coffein hat viele andere Wirkungen auf unseren Organismus.

Koffein allein und Kaffe kann für uns nützlich sein, aber wenn wir zu viel davon einnehmen, kann sich dieser Einfluss rasch ins Gegenteil umkehren. Schon geringe Koffeinmengen können unter Umständen gesundheitsschädigend sein.

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