Каждое утро миллионы людей совершают акт добровольного самоотравления

Каждое утро миллионы людей совершают акт добровольного самоотравления. Они измельчают обжаренные семена тропического растения, заливают кипятком и пьют получившуюся жижу, чтобы как-то доползти до офиса.

Привычная картина? Да. Но если взглянуть на это явление глазами биологов, то оно немедленно заиграет новыми красками.

Кофеин, который мы так любим, появился, как вы понимаете, вовсе не для того, чтобы офисные рабы чувствовали себя бодрее. Миллионы лет кофейные деревья, чайные кусты и какао-бобы вырабатывали это вещество как... химическое оружие.

Кофеин — это буквально нейротоксин. Паралитический яд, главная задача которого — убивать фитофагов (жрущих растения насекомышей).

Фотосинтезирующий куст не может убежать от жука, потому что ног ему не завезли. Поэтому он делает единственное, что может — травит поедающего его плоть врага.

Вот только к буквально вчера появившимся на эволюционной сцене млекопитающим растения адаптироваться еще толком не успели и поэтому стреляют по старому и хорошо им знакомому противнику — по насекомым.

Когда генетики научились внедрять гены, отвечающие за выработку кофеина, в табак и хризантемы, те автоматически становились несъедобными для вредителей. Так что каждое утро мы натурально завариваем себе чашку инсектицида, друзья.

Правда, есть среди насекомых есть одно исключение — пчелы. Исследователи обнаружили, что в малых дозах кофеин действует на них как мягкий наркотик: не убивает, а привязывает к себе. Пчела, попробовавшая нектар с кофеином, лучше запоминает запах цветка и становится более верным и надежным опылителем. Короче говоря, растение не убивает пчелу — оно подсаживает ее на иглу, чтобы получить услуги доставки пыльцы. С человеком всё сложнее, но принцип тот же.

Как это работает в случае людей?

В нашем мозгу есть молекула аденозин. В течение дня она накапливается, подходит к специальным рецепторам и сообщает об усталости, готовя нас ко сну.

Кофеин почти идеально копирует форму аденозина. Он садится на те же рецепторы и просто блокирует дверь. Аденозин накопился, требует отдыха, однако рецепторы уже заняты самозванцем. Мозг не получает сигнал об усталости. Физически вы истощены, но команды «отбой» не поступает.

Более того, из-за блокады запускается цепочка вторичных реакций: накапливаются вещества, которые подстегивают дофамин и норадреналин, создавая ложное ощущение прилива сил. Кофеин не дает вам энергию — он просто выдергивает провод от лампочки на панели, которая сигнализирет, что кончился бензин.

Когда действие кофеина заканчивается, рецепторы освобождаются. И тут на них набрасывается весь аденозин, копившийся часами. Это называется «эффектом рикошета». Усталость накрывает с такой силой, что хочется немедленно повторить дозу. Так мы и живем в этом цикле: берем бодрость в кредит утром, расплачиваемся апатией вечером.

Однако перед чашкой эспрессо мы все далеко не равны. Генетики обнаружили ген A2A, отвечающий за чувствительность к кофеину. Он существует в двух вариантах: С и Т. Если у вас генотип СС, вы уязвимы: чашка кофе после обеда — и мозг ночью продолжает работать, бета-ритмы бодрствования подскакивают на двадцать процентов. Если генотип ТТ — вы счастливый мутант. Кофеин почти не влияет на ваш сон, но (справедливости ради) и бодрит он вас существенно ниже среднего. Бессонница после кофе — это не отсутствие силы воли, а диагноз, буквально прописанный в нашей ДНК.

Исследования подтверждают: кофеин даже за несколько часов до сна переводит мозг в критический режим, ослабляя тета- и альфа-ритмы глубокого восстановления и стимулируя бета-ритмы бодрствования. Особенно сильно это портит жизнь молодым людям до 27 лет: с возрастом рецепторов становится меньше, чувствительность падает. Так что если вам за сорок и вы спите после кофе как убитый, это не суперсила, а просто возрастное снижение плотности рецепторов в клетках мозга.

Безопасной дозой для взрослого считается до 400 мг кофеина в день — столько есть примерно в трех порциях эспрессо. Выше — зона риска: бессонница, тревожность, тахикардия, аритмия. В медицинской литературе описаны случаи смерти от передозировки кофеином с острой сердечной недостаточностью. Так что грань между тонусом и токсином есть и она иной раз тоньше стенки бумажного стаканчика.

Ещё одна интересная деталь. Исследователи из компании Heliyon провели жестокий эксперимент: поили заядлых кофеманов то кофе с кофеином, то декафом, и никто не знал, что именно у него в чашке. Пульс, давление и когнитивные способности оказались одинаковыми в обеих группах. У тех, кто пил кофе без кофеина, тоже повышалось давление и снижался пульс — просто оттого, что мозг узнавал ритуал. Тепло кружки, аромат, первый глоток рефлекторно запускали механизм бодрости.

В организме кофеин распадается. А один из продуктов этого распада — 1-метилксантин — показал себя как мощный нейропротектор. Ученые из Университета Юты ставили опыты на крысах и это вещество улучшало память, повышало уровень нейротрансмиттеров, а, главное, снижало уровень бета-амилоида — токсичного белка, образующего бляшки при болезни Альцгеймера. Молодые крысы находили выход из лабиринта на 39% быстрее, пожилые — на 27%.

Короче говоря, друзья. Мы ежедневно пьем яд для насекомых, чтобы обмануть усталость, потом платим за это бессонницей, а в качестве утешительного приза получаем молекулу, которая штопает нам мозги. Вот такие дела.

***

Поддержать производство подобных «лонгридов» (и вообще более развернутых текстов) можно, если оформить платную подписку на наш паблик. В закрытой его части эксклюзивно для донов «Биологии» публикуется множество до крайности познавательного контента.

Источник: vk.com

Комментарии: