Efeitos da cafeína na cognição humana: motivações para o consumo e efeitos agudos em processos atencionais e domínios executivos
Data
2014-04-30
Autores
Mariano, Juliana Lanini 
Orientadores
Pompeia, Sabine
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Caffeine is the most consumed psychostimulant in the world, but the motivations related to its use are unclear. Previous studies have shown that acute caffeine consumption exerts beneficial effects on subjective feelings of arousal, as well as on simple and sustained attentional processes. Moreover, although caffeine-containing products are often consumed with a glucose source, which also has cognitive effects, very few studies have investigated their integrated effects on cognitive functioning, specially taking into account more complex attentional processes (executive functioning). To address these issues, we investigated the motivations for caffeine consumption and whether arousal and cognitive enhancing effects were among these motivations (study 1) and also the effects of acute doses of caffeine ranging from habitual personalized doses (“basal” doses) to challenge doses (basal + 150 or basal + 300 mg) on attentional/executive measures (study 2). To investigate motivation for caffeine consumption we used an online questionnaire responded by a University sample of 965 people. Motivations for caffeine use were grouped into factors with an exploratory factor analysis followed by a structural model to investigate which factors were related to caffeine consumption. To investigate acute caffeine-effects we ran a double-blind, placebo-controlled study including young, healthy, rested, male habitual caffeine consumers. In order to investigate the effects of basal doses and its interaction with food (Study 2A, n=60) subjects were randomly assigned to one of 4 treatments: fastingplacebo, fasting-caffeine, meal-placebo, meal-caffeine. To investigate the effects of challenge doses of caffeine (Study 2B, n=60) subjects were randomly assigned to one of 4 treatments: placebo, basal, basal+150 and basal+300. Caffeine habitual doses were individualized for each participant based on their self-reported caffeine consumption at the time of testing. The test battery included measures of simple and sustained attention, executive domains (inhibition, updating, shifting, dual-tasking, planning, access to long-term memory, and metacognition), control measures of subjective alterations, glucose and insulin levels, skin conductance, heart rate and pupil dilation. In study 1, we found that the main predictors for caffeine use are related to its stimulant properties (alertness improvement) and to the pleasure associated to its consumption (social reasons and preference for the taste of caffeinated products). Study 2A showed that regardless of meal intake, acute habitual doses of caffeine 193 significantly improved simple and sustained attention and decreased subjective symptoms of fatigue. Updating was the only executive domain sensitive to caffeineinduced enhancement. Pupil size during the task that indexed updating also indicated use of less cognitive effort. In study 2B we found no dose-dependent effects. In conclusion, the participants’ morning caffeine “fix” had positive attentional effects and selectively improved executive updating irrespective of the presence of food, but increasing this dose did not lead to better effects. These findings are in agreement with the motivations for caffeine use and indicate that habitual caffeine consumers can adjust, by everyday usage, the ideal amount of caffeine to achieve these goals.
A cafeína é o psicofármaco mais consumido no mundo, mas as motivações relacionadas à sua utilização são pouco conhecidas. Estudos anteriores demonstraram que a administração aguda de cafeína aumenta o alerta e melhora o desempenho atencional (tempo de reação e vigilância). Apesar do consumo de cafeína ser frequentemente associado a fontes energéticas (açúcar, por exemplo), que também têm efeitos cognitivos, poucos estudos investigaram os efeitos da administração de cafeína juntamente com uma fonte energética sobre o funcionamento cognitivo, especialmente no que diz respeito a processos atencionais mais complexos. O presente trabalho investigou as motivações para o consumo de cafeína e se os efeitos clássicos de aumento do alerta e melhora do desempenho cognitivo constavam entre estas motivações (estudo 1) e os efeitos da administração aguda de doses de cafeína que variaram desde doses personalizadas habituais (doses "basais") até doses desafio (dose basal + 150 ou basal + 300 mg) em variáveis atencionais/executivas (estudo 2). Para investigar as motivações relacionadas ao consumo de cafeína foi empregado um questionário de autopreenchimento online a uma população universitária (n=965) e análise fatorial exploratória seguido de um modelo estrutural. Para investigar os efeitos agudos da cafeína foi realizado um estudo duplo-cego, controlado por placebo, realizado com homens jovens, saudáveis, de alta escolaridade e com consumo moderado de cafeína. Os efeitos das doses basais de cafeína foram estudados em situações que envolveram jejum ou uma refeição padronizada (Estudo 2A, n=60) e incluiu 4 grupos: jejum-placebo, jejum-cafeína, refeição-placebo, refeição-cafeína. Os efeitos de doses desafio de cafeína (Estudo 2B, n=60), foram investigados em voluntários que receberam uma refeição padronizada e uma das seguintes doses de cafeína: placebo, basal, basal+150 mg e basal+300 mg. As doses habituais/basais de cafeína foram personalizadas e corresponderam à quantidade de cafeína consumida por cada participante no momento do dia em que o experimento foi realizado (manhã). A bateria de testes incluiu avaliação de processos atencionais simples, vigilância, domínios executivos (inibição, atualização, alternância, dupla-tarefa, planejamento, acesso à memória de longo prazo e metacognição), além de escalas de humor e medidas fisiológicas (glicose, insulina, diâmetro da pupila, condutância da pele e frequência cardíaca). No estudo 1, verificou-se que os principais preditores para o uso da cafeína são relacionados às suas propriedades estimulantes (melhorar o estado de xvii alerta) e ao prazer associado ao seu consumo (razões sociais e preferência pelo sabor de produtos cafeinados). O estudo 2A mostrou que independentemente da presença de refeição, a administração aguda de doses basais de cafeína melhorou a atenção simples, a vigilância, diminuiu a sensação de fadiga e melhorou especificamente o domínio executivo de atualização. O diâmetro pupilar durante a tarefa de atualização sugere que o melhor desempenho neste domínio não foi acompanhado de maior esforço cognitivo. A administração de doses desafio de cafeína (estudo 2B) não promoveu efeitos na cognição e demais variáveis investigadas. Em conclusão, a administração aguda de doses habituais personalizadas de cafeína tem efeitos positivos sobre a atenção e atualização executiva. Estes achados estão de acordo com as motivações encontradas para uso desta substância e indicam que consumidores habituais de cafeína conseguem ajustar, pelo uso cotidiano, a quantidade de cafeína “suficiente” para atingir estes objetivos.
A cafeína é o psicofármaco mais consumido no mundo, mas as motivações relacionadas à sua utilização são pouco conhecidas. Estudos anteriores demonstraram que a administração aguda de cafeína aumenta o alerta e melhora o desempenho atencional (tempo de reação e vigilância). Apesar do consumo de cafeína ser frequentemente associado a fontes energéticas (açúcar, por exemplo), que também têm efeitos cognitivos, poucos estudos investigaram os efeitos da administração de cafeína juntamente com uma fonte energética sobre o funcionamento cognitivo, especialmente no que diz respeito a processos atencionais mais complexos. O presente trabalho investigou as motivações para o consumo de cafeína e se os efeitos clássicos de aumento do alerta e melhora do desempenho cognitivo constavam entre estas motivações (estudo 1) e os efeitos da administração aguda de doses de cafeína que variaram desde doses personalizadas habituais (doses "basais") até doses desafio (dose basal + 150 ou basal + 300 mg) em variáveis atencionais/executivas (estudo 2). Para investigar as motivações relacionadas ao consumo de cafeína foi empregado um questionário de autopreenchimento online a uma população universitária (n=965) e análise fatorial exploratória seguido de um modelo estrutural. Para investigar os efeitos agudos da cafeína foi realizado um estudo duplo-cego, controlado por placebo, realizado com homens jovens, saudáveis, de alta escolaridade e com consumo moderado de cafeína. Os efeitos das doses basais de cafeína foram estudados em situações que envolveram jejum ou uma refeição padronizada (Estudo 2A, n=60) e incluiu 4 grupos: jejum-placebo, jejum-cafeína, refeição-placebo, refeição-cafeína. Os efeitos de doses desafio de cafeína (Estudo 2B, n=60), foram investigados em voluntários que receberam uma refeição padronizada e uma das seguintes doses de cafeína: placebo, basal, basal+150 mg e basal+300 mg. As doses habituais/basais de cafeína foram personalizadas e corresponderam à quantidade de cafeína consumida por cada participante no momento do dia em que o experimento foi realizado (manhã). A bateria de testes incluiu avaliação de processos atencionais simples, vigilância, domínios executivos (inibição, atualização, alternância, dupla-tarefa, planejamento, acesso à memória de longo prazo e metacognição), além de escalas de humor e medidas fisiológicas (glicose, insulina, diâmetro da pupila, condutância da pele e frequência cardíaca). No estudo 1, verificou-se que os principais preditores para o uso da cafeína são relacionados às suas propriedades estimulantes (melhorar o estado de xvii alerta) e ao prazer associado ao seu consumo (razões sociais e preferência pelo sabor de produtos cafeinados). O estudo 2A mostrou que independentemente da presença de refeição, a administração aguda de doses basais de cafeína melhorou a atenção simples, a vigilância, diminuiu a sensação de fadiga e melhorou especificamente o domínio executivo de atualização. O diâmetro pupilar durante a tarefa de atualização sugere que o melhor desempenho neste domínio não foi acompanhado de maior esforço cognitivo. A administração de doses desafio de cafeína (estudo 2B) não promoveu efeitos na cognição e demais variáveis investigadas. Em conclusão, a administração aguda de doses habituais personalizadas de cafeína tem efeitos positivos sobre a atenção e atualização executiva. Estes achados estão de acordo com as motivações encontradas para uso desta substância e indicam que consumidores habituais de cafeína conseguem ajustar, pelo uso cotidiano, a quantidade de cafeína “suficiente” para atingir estes objetivos.
Descrição
Citação
MARIANO, Juliana Lanini. Efeitos da cafeína na cognição humana: motivações para o consumo e efeitos agudos em processos atencionais e domínios executivos. 2014. 193 f. Tese (Doutorado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2014.