Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Зачем растениям кофеин? Вряд ли для того, чтобы нам лучше просыпалось по утрам, — у них в жизни явно другие задачи. Как и многие другие растительные вещества, кофеин нужен растениям для отпугивания вредителей, чтобы их не съели.

То, что для человека источник бодрости и хорошего настроения, для насекомых — гадость и отрава.

Кофеин не только придает листьям и семенам горький вкус, но и сокращает продолжительность сна и делает насекомых подвижнее [2]. Можно сказать, что эффект небольших доз кофеина для насекомых не так уж отличается от воздействия на людей, только людям это нравится, а насекомым нет.

Кофе — яд для насекомых!

Хотя напиток готовится из обжаренных семян растения, больше всего кофеина содержится в молодых растущих листьях, которые сильнее могут пострадать от паразитов. В листьях чая кофеина тоже больше, чем в кофейных зернах, но для чая требуется меньше заварки. Тем не менее очень крепкий чай иногда не уступает кофе по содержанию кофеина. Еще кофеин можно обнаружить в какао, гуаране, парагвайском падубе, из которого готовят мате [53] Напиток из высушенных и измельченных листьев падуба парагвайского. — Прим. ред. , и множестве других растений и продуктов на их основе, например в коле и шоколаде.

В письменных источниках кофе впервые упоминается как лекарство: в XI веке Авиценна в своем «Каноне медицины» описывает его как средство для очищения кожи и придания телу более приятного запаха [3]. Однако вскоре люди полюбили кофе и перестали относиться к нему как к лекарству. К XV веку кофейные дома распространяются по Аравийскому полуострову, а в XVII–XVIII веках кофе становится повседневным напитком в Европе. О том, что кофе обладает бодрящим эффектом, было известно еще персидским дервишам; но о том, что такое бодрость и от чего она зависит, люди задумались намного позднее.

Можно сказать, что бодрость отражает запас энергии, «заряженность» на новые действия. Наоборот, усталость и вялость мы чувствуем, когда уже потратили массу усилий — не важно, физических или умственных — или же недостаточно восстановились после напряженной работы накануне. В некоторых компьютерных играх в жанре RPG [54] Компьютерная ролевая игра (англ. Computer Role-Playing Game , обозначается аббревиатурой CRPG или RPG). — Прим. ред. показатель запаса сил (англ. stamina ) влияет на игровую динамику — его вместе со здоровьем и другими ресурсами показывают прямо на экране. В реальной жизни у нас нет табло с индикаторами, но обычно мы довольно точно оцениваем уровень бодрости — во всяком случае, чувствуем, когда ее не хватает.

Если вы долго чувствуете себя вялым и неспособным испытывать положительные эмоции, это может быть признаком ослабленного иммунитета.

На первый взгляд, бодрость отражает соотношение между напряженной деятельностью и сном или отдыхом. Но из этого правила бывают исключения: иногда случается так, что восемь или даже десять часов сна не помогают справиться с вялостью и упадком сил. С другой стороны, бывает и так, что после длинного и тяжелого, насыщенного впечатлениями дня мы обнаруживаем, что все еще бодры и готовы к новым свершениям.

У человеческой бодрости есть одно любопытное свойство: переживание ярких эмоций, как положительных, так и отрицательных, может давать энергию и бодрить даже в условиях недосыпания.

Внезапный испуг, даже если тревога оказалась ложной, снимает сон как рукой. О вялости не идет речи, когда мы злимся, расстроены или сильно обижены. А яркие положительные эмоции и вовсе нас окрыляют, энергия бьет ключом, ее хватает и на обычную жизнь, и на дополнительные активности — так бывает, когда мы влюблены, искренне увлечены новым занятием или общаемся с интересными собеседниками и старыми друзьями.

Эмоции подзаряжают человека, а их недостаток может вести к апатии. Действительно, если вокруг ничего не происходит, а каждый новый день похож на предыдущий, бодрости и заряду позитива это не способствует. Можно сказать, что бодрость — это аванс энергии на что-то ценное и приятное для человека, а если ничего такого не предвидится, лучше сэкономить ресурсы и поспать. Скука — одно из лучших снотворных, особенно если не на что отвлечься или нет ничего мало-мальски интересного, чем можно занять внимание.

Помимо этого, вялость и апатия могут быть признаком ослабленного иммунитета и плохого питания: если человеку не здоровится или в его диете не хватает витаминов и микроэлементов, это тоже может заметно снижать запас жизненных сил. В любом случае, если человек постоянно чувствует вялость без видимой причины, это тревожный признак и повод обратиться к врачу.

Каким же образом кофеин влияет на бодрость? Он не относится к числу важных микроэлементов и не особенно питателен — это не сахар, который обеспечивает организм энергией напрямую. Кофеин — небольшая и не очень сложная молекула, без которой мы прекрасно можем обойтись, но, чтобы взбодриться, нам достаточно 100–150 мг кофеина. Это химическая заглушка, действующая на наш внутренний индикатор бодрости в обход сна и отдыха, питания, иммунитета и эмоциональных стимулов.

А что думает обо всем этом наука? Ученые тоже задумывались над тем, что такое бодрость и что на нее влияет. Почему по утрам мы просыпаемся бодрыми и отдохнувшими, а под вечер нас клонит в сон? В конце XIX века появилась гуморальная теория сна, предлагавшая объяснение этому явлению. Наверное, в организме есть фактор сна — какое-то вещество, вызывающее усталость и сонливость, которое тело вырабатывает в течение дня. Когда спим, тело постепенно разрушает или выводит фактор сна, поэтому с утра мы чувствуем себя бодрыми и отдохнувшими.

В начале XX века сразу две группы ученых во Франции и Японии смогли доказать существование такого вещества, накапливающегося в мозге [4]. Если собак лишить сна, а затем взять у них спинномозговую жидкость и ввести отдохнувшим животным, они засыпают. Усталость можно передавать от одного организма к другому! В то время было невозможно установить, что представляет собой фактор сна из спинномозговой жидкости, но у него определенно имелся материальный носитель. Неизвестное вещество назвали гипнотоксином. Потребовалось еще почти полвека, чтобы выяснить, что фактором сна выступает аденозин.

Школьный курс общей биологии рассказывает, что аденозин, как и кофеин, относится к пуриновым алкалоидам и участвует сразу в нескольких жизненно важных процессах. Во-первых, аденозин входит в состав ДНК — проще говоря, это одна из букв нашего генетического кода. Во-вторых, он составляет основу энергетической валюты клетки аденозинтрифосфата (АТФ). В-третьих, входит в состав циклической формы аденозинмонофосфата — цАМФ, который регулирует то, как протекают важные сигнальные каскады внутри клеток, влияющие на обмен веществ, включая расходование сахаров и жиров, и деление клеток. Аденозин — молекулярная основа для всех трех веществ — «генетического» аденинового остатка, «энергетической» АТФ и «сигнальной» цАМФ. Неудивительно, что уровень аденозина и его производных так важно контролировать.