카페인, 뇌 회복 방해하는 것으로 밝혀져

일상에서 각성 효과를 위해 즐겨 마시는 커피의 카페인이 뇌의 회복 기능을 방해한다는 연구 결과가 발표됐다. 특히 중년층보다 청년층에게 더 큰 부정적 영향을 미치는 것으로 나타나 젊은 세대의 커피 소비에 경각심을 불러일으키고 있다.

30일 캐나다 몬트리올대 인지·계산신경과학연구소와 퀘벡대 인공지능연구소 연구진이 학술지 '커뮤니케이션 바이올로지'에 발표한 연구에 따르면, 카페인은 수면 중 뇌의 임계성을 강화하는 것으로 확인됐다.

임계성이란 뇌가 질서와 혼돈 사이에서 균형을 유지하는 상태를 의미한다.

줄리 캐리어 몬트리올대 심리학과 교수는 "카페인은 낮 시간에는 집중력 향상에 도움이 될 수 있지만, 밤에는 뇌의 회복 과정을 방해할 수 있다"며 "뇌가 충분히 이완되지 못하면 회복 기능이 저하되어 장기적으로는 인지적 부담이 누적될 위험이 있다"고 설명했다.

카페인, 청년층 뇌에 더 큰 영향

연구팀은 40명의 건강한 성인을 대상으로 두 가지 상황에서 뇌파 활동을 측정했다.

첫 번째 실험에서는 참가자들에게 잠들기 3시간 전과 1시간 전에 카페인 캡슐을 복용하게 했고, 두 번째 실험에서는 같은 시간에 위약(가짜약)을 제공했다.

필립 톨케 몬트리올대 인지·계산신경과학연구소 연구원은 "인공지능 기반 고급 통계 분석을 통해 카페인이 뇌 신호의 복잡성을 증가시키고 뉴런 활동을 촉진한다는 사실을 확인했다"며 "특히 기억 통합과 인지 회복에 중요한 비급속 안구 운동(NREM) 수면 단계에서 그 변화가 뚜렷했다"고 밝혔다.

연구 결과, 카페인은 수면 중에도 뇌를 각성 상태로 유지하게 만들었다.

구체적으로 카페인은 수면과 회복에 필수적인 느린 뇌파(세타파·알파파)를 약화시키고, 깨어 있을 때 활발한 베타파를 자극했다. 이러한 현상은 뇌 회복의 효율성을 떨어뜨리고 기억 처리 기능에 부정적 영향을 미칠 수 있다.

주목할 만한 점은 카페인의 영향이 연령대별로 차이를 보였다는 것이다.

41~58세 중년층보다 20~27세 청년층에서 카페인의 부정적 효과가 더 두드러졌다.

연구진은 이러한 차이가 뇌 내 아데노신 수용체 밀도의 차이 때문이라고 설명했다.

아데노신은 졸음을 유도하는 신경전달물질로, 카페인은 이 아데노신을 차단해 각성 효과를 일으킨다.

나이가 들수록 아데노신 수용체의 밀도가 감소하기 때문에 중년층은 카페인의 영향을 상대적으로 적게 받는 것으로 분석됐다.