一杯咖啡，比熬夜更伤脑？Nature子刊：熟睡时，咖啡因仍在扰乱脑电波，「偷走」深度睡眠修复力；且还搅动激素平衡，引爆代谢危机
梅斯医学 · 生活与娱乐
原创 木白 2026-09-06 07:50 上海 喝下的「续命水」，在夜晚和大脑极限「拉扯」 每个工作日的下午，总有一种神奇的「催睡魔力」。大脑像是生了锈，无论怎么使劲都转不动。强打精神想认真搬砖，却偏偏心有余而力不足，思绪早就不知道飘到哪里去了。再看看堆积如山的工作，安心「摸鱼」的念头也顿时消散了一大半。 于是，「牛马」们也别无他法。反正「磨刀不误砍柴工」，不如喝杯咖啡再接着开工。不得不说，这招很多时候确实管用。咖啡下肚，昏昏沉沉的脑袋很快又「盘活」了，原本卡住的思路也慢慢接了回来。 一杯咖啡下肚，睡眠「遭殃」 大脑连夜进入「工作模式」 可咖啡因把人从下午的困倦里「拽」出来之后，这股「精神劲儿」会随着夜幕降临而消失吗？ 来自 蒙特利尔大学等 机构的研究团队发表于 Communications Biology 的一项研究 [1] 就发现， 「炫」完咖啡后，即使已进入睡眠状态，大脑也没有完全安静下来。相反，脑电信号的复杂度和活跃度明显提高，大脑表现出一种更接近清醒状态的信息处理模式，削弱了深睡眠 原本应该承担的修复作用 。 夜间睡眠期间，研究者用脑电图全程记录了志愿者的脑电信号，随后将数据划分为 非快速眼动睡眠（ NREM ，深度睡眠期） 和 快速眼动睡眠（ REM ，梦境多发阶段） 。 数据收集完成后，他们又计算了 样本熵 和 Lempel-Ziv 复杂度（ LZc ） 这两项核心指标。 样本熵主要衡量脑电信号的「不可预测性」，信号越复杂、越不规则，熵值就越高 。 LZc 评估信号中包含的「新信息」量，信号越丰富、越少重复，复杂度也越高 。 结果显示， 摄入咖啡因之后，样本熵和 LZc 这两项指标都出现了显著攀升 。这也意味着， 就算人已经睡熟了，大脑的脑电信号依然比正常情况下更复杂和活跃 。 不仅如此， 咖啡因在让大脑变「热闹」的同时，还在推动它向「临界态」的方向偏移 。 通俗点说， 「临界态」是大脑介于过度沉寂和过度混乱之间的那个「最佳工作区间」 。当然， 对需要集中精力，迅速作出反应的白天来说，大脑处于「临界态」是好事。 此时的大脑既能灵活应对外界变化，又不会因为过度兴奋而陷入无序，信息处理效率最高 。 可「甲之蜜糖，乙之砒霜」， 到了晚上，接受了咖啡因「洗礼」的大脑却没有没有安安稳稳地休息，向着「临界态」靠拢，仍维持着一种本该属于白天的活跃状态 。 研究者还用了 「 DFA 标度指数」 和 「脑电 1/f 非周期活动斜率」 这两个指标来验证这一判断。 前者衡量大脑信号在时间上的持久性，指数越高，信号越拖沓、越不愿意切换状态；指数降低，则意味着信号变得更灵活 。 后者反映脑电背景噪声的陡峭程度，斜率越平缓，大脑的兴奋性就越高 。 而 这两个指标在咖啡因作用下都出现了显著下降 。可见， 咖啡因正在把睡眠中的大脑从深度休息时对外界「爱答不理」的状态，推向一个更加兴奋、灵活、随时准备响应的模式 。 不过，咖啡因对不同年龄的人影响也不一样。尤其 到了 REM 睡眠阶段，咖啡因对年轻人大脑的影响要显著强于中年人 。 研究者又比较了两组人在没有摄入咖啡因，只服用安慰剂的情况下，原本的脑电状态。结果发现， 中年人的脑电本身就已经呈现出更高的复杂度、更低的 DFA 标度指数，以及更平缓的 1/f 斜率 。但 年轻人摄入咖啡因之后，才出现相似的变化 。 所以研究者推测， 随着年龄增长，大脑在自然老化的过程中，提前「模拟」了咖啡因的作用，逐渐形成了一种类似咖啡因作用后的活动模式 。既然大脑本身就已经处在这样一种状态中，咖啡因再来推一把，能推的余地自然就小了。 那咖啡因为何会让睡眠「崩坏」呢？ 研究者指出， 咖啡因直接的作用对象，其实是大脑里的「困意信号」腺苷。白天清醒的时间越长，腺苷就会一点点积累，让大脑逐渐感到疲惫，到了晚上，困意也就越来越强。可 咖啡因一来，就先「抢占」了腺苷原本要结合的受体，让这种「该睡觉了」的信号暂时传不过去 。于是，人喝完咖啡后不容易犯困，到了晚上，大脑也可能还维持着一股清醒劲儿。 并且， 咖啡因还会牵动大脑里多套神经递质系统，影响多巴胺、去甲肾上腺素和乙酰胆碱等物质的活动，同时干扰 GABA 和谷氨酸之间的平衡 。深睡眠阶段本该是大脑抑制活动占主导的黄金时间，大脑安静下来，才能好好清理代谢废物、巩固白天的记忆。咖啡因这一通操作，把本该沉寂下来的大脑重新「拽」回了一个更兴奋的状态。 咖啡因，或搅乱激素平衡 事实上，摄入咖啡因之后的麻烦，还不止影响睡眠这一桩。 一项发表于 Frontiers in Nutrition 的研究利用美国国家健康与营养调查（ NHANES ）的数据，分析了咖啡因代谢与性激素水平之间的关系。研究团队发现， 咖啡因竟还牵动着体内性激素的平衡 。 具体而言， PC2 所代表的咖啡因代谢通路与男