Η καφεΐνη προκαλεί διάχυτη εγκεφαλική εντροπία και αυτό είναι κάτι ευεργετικό
Η νευροεπιστήμη μας μαθαίνει πώς επικοινωνούν μεταξύ τους τα μεμονωμένα εγκεφαλικά κύτταρα, κάτι σαν γείτονες που συνομιλούν από τα μπαλκόνια τους. Αυτή η επικοινωνία αποτελεί ζωτικό κομμάτι της εγκεφαλικής λειτουργίας. Σταδιακά, όμως, οι νευροεπιστήμονες εστιάζουν όλο και περισσότερο στην επεξεργασία των πληροφοριών που γίνεται μεταξύ των νευρικών κέντρων στον εγκέφαλο, μια διαδικασία όμοια με την ψηφιακή επεξεργασία δεδομένων που διακινούνται συνεχώς στον κόσμο.
Αυτό, ακριβώς, τους οδήγησε στη συνειδητοποίηση της σημασίας αυτού που ονομάζουν "εγκεφαλική εντροπία". Πρόκειται για την περιπλοκότητα και την ακανόνιστη μεταβλητότητα της εγκεφαλικής λειτουργίας από τη μία στιγμή στην άλλη, η οποία χαρακτηρίζεται από ακόμα μεγαλύτερες συσχετίσεις στην εγκεφαλική δραστηριότητα. Η μεγαλύτερη εντροπία είναι ενδεικτική, σε ένα βαθμό, της δυνατότητας επεξεργασίας περισσότερων πληροφοριών, σε αντίθεση με τη χαμηλότερη εντροπία, που χαρακτηρίζεται από εκτέλεση εντολών και επαναληπτικότητα και παρατηρείται όταν το υποκείμενο κοιμάται βαθιά ή βρίσκεται σε κώμα.
Μία νέα μελέτη στο Scientific Reports ενσκύπτει πρώτη στο κατά πόσο ένα διεγερτικό όπως η καφεΐνη μπορεί να επηρεάσει την εγκεφαλική εντροπία . Όπως δείχνουν τα αποτελέσματα η καφεΐνη προκαλεί διάχυτη εγκεφαλική εντροπία και αυτή η δόση νευρικής αναρχίας μοιάζει μάλλον ευπρόσδεκτη από τον εγκέφαλο, κάτι που το διαβάζουμε σε ακόμα μία μελέτη στο PLOS One. Σύμφωνα με αυτή τη μελέτη η αυξημένη εγκεφαλική εντροπία συσχετίζεται με υψηλότερο γλωσσικό IQ και υψηλότερη ικανότητα αιτιολόγησης.
Αναφορικά με τη μελέτη για την καφεΐνη, ο Da Chang από το Hangzhou Normal University στην Κίνα μαζί με άλλους ερευνητές, έλεγξαν τους εγκεφάλους 60 συμμετεχόντων, 30 ανδρών και 30 γυναικών, στην αρχική κατάσταση καθώς και μετά τη χορήγηση 200mg καφεΐνης (περίπου δύο φλιτζάνια καφέ). Οι συμμετέχοντες ήταν ξαπλωμένοι στον τομογράφο χωρίς να κάνουν κάτι. Και κατά τις δύο τομογραφίες η ομάδα του Chang ανέλυσε τη μεταβαλλόμενη νευρική δραστηριότητα από τη μία στιγμή στην άλλη και εστίασε στις συσχετίσεις της δραστηριότητας περιμετρικά και εντός των εγκεφαλικών περιοχών για να υπολογίσει την εγκεφαλική εντροπία. Παρατηρήθηκαν, επιπλέον, μεταβολές στην εγκεφαλική αιματική παροχή.
Οι τομογραφίες αυτές έδειξαν ότι η καφεΐνη αύξησε την εγκεφαλική εντροπία σχεδόν σε ολόκληρο τον εγκεφαλικό φλοιό, κυρίως στον πλευρικό προμετωπιαίο φλοιό, που συμμετέχει στην ονειροπόληση, τον αντικατοπτρισμό, τον οφθαλμικό φλοιό και το κινητικό δίκτυο. Οι ερευνητές συνδύασαν αυτές τις συνέπειες με την ευεργετική επίδραση της καφεΐνης στην προσοχή, την επαγρύπνηση και την κινητική λειτουργία. Τοπικά παρατηρήθηκε μικρή συσχέτιση της αυξημένης εντροπίας και της εγκεφαλικής αιματικής παροχής, η οποία μειώθηκε εξαιτίας της καφεΐνης και αυτό υποδεικνύει ότι οι αλλαγές που έγιναν από την καφεΐνη οφείλονται στην επίδρασή της στη νευρική λειτουργία και όχι στις αγγειακές μεταβολές.
“Η αυξημένη εγκεφαλική εντροπία σε κατάσταση ηρεμίας υποδεικνύει αυξημένη ανωμαλία ή περιπλοκότητα της εγκεφαλικής δραστηριότητας, που ισοδυναμεί με αύξηση της επεξεργασίας των πληροφοριών στον εγκέφαλο σε κατάσταση ηρεμίας", όπως δήλωσαν οι ερευνητές.
Παράλληλα με αυτή την έρευνα, μία άλλη ομάδα με επικεφαλής τον Glenn Saxe στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, χρησιμοποίησε την ίδια μεθοδολογία για να μετρήσει την εγκεφαλική εντροπία σε 900 υγιείς συμμετέχοντες. Η ομάδα εξήγαγε αποτελέσματα και για τη γλωσσική ευφυΐα και την ικανότητα αιτιολόγησης των συμμετεχόντων εκτός τομογράφου. Οι ερευνητές αυτοί οροθέτησαν την εγκεφαλική εντροπία ως "την μετρήσιμη γενικευμένη ευελιξία του εγκεφάλου ή την ετοιμότητά του να αντιμετωπίσει απρόσμενα ερεθίσματα" και ανακάλυψαν ότι αυτή συσχετίζεται με την ευφυΐα.
Πιο συγκεκριμένα. η υψηλή γλωσσική επίδοση συσχετίστηκε με αυξημένη εντροπία στο χαμηλότερο μπροστινό αριστερό τμήμα του εγκεφάλου σε κατάσταση ηρεμίας, ενώ η υψηλή ικανότητα αιτιολόγησης εστιάζεται και στις δύο προμετωπιαίες περιοχές.
"Η εντροπία σε αυτές τις συνθήκες αποτελεί δείκτη της γενικότερης ετοιμότητας του εγκεφάλου να επεξεργαστεί απρόσμενα ερεθίσματα από το περιβάλλον", όπως ανέφερε ο Saxe και οι συνάδελφοί του. Ένας εγκέφαλος με μεγαλύτερη εντροπία θα μπορούσε να προβλέπει και να διαμορφώνει τα αποτελέσματα σε ένα πολύπλοκο και χαοτικό κόσμο, προσέθεσαν οι ερευνητές, παρά το ότι δεν διέθεταν μετρήσεις για τις καταστάσεις του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων δραστηριοτήτων . Στην πράξη απαιτείται πλέον περαιτέρω έρευνα στο συγκεκριμένο ζήτημα, ώστε να διαπιστωθεί πώς διαφέρει η εγκεφαλική εντροπία κατά τη διεξαγωγή συγκεκριμένων νοητικών προκλήσεων και πώς θα μπορούσαν να επηρεάσουν την εντροπία αυτή η καφεΐνη και άλλες αντίστοιχες ουσίες εκείνη τη στιγμή.
Ούτε η ηλικία, ούτε το μορφωτικό επίπεδο των συμμετεχόντων επηρέασαν τις επιδόσεις του δείκτη ευφυΐας τους, σε αντίθεση με την αλληλεπίδραση της εντροπίας και της ευφυίας τους. "Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι η εντροπία αποτελεί έναν αξιόπιστο δείκτη πρόβλεψης της ευφυΐας, ενώ συγχρόνως μας παρέχει μοναδικές πληροφορίες ανεξάρτητα από το επίπεδο ανάπτυξης ή μόρφωσης", σύμφωνα με τους ερευνητές.
Τα νέα ευρήματα έρχονται να προστεθούν σε παλαιότερες μετρήσεις ερευνών σχετικά με τη νευρική εντροπία, οι οποίες έδειξαν ότι η εντροπία μειώνεται σε ενήλικες που έχουν διαγνωσθεί με Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής/Υπερκινητικότητας (ADHD) και σε άτομα εθισμένα στην κοκαΐνη.
Κι όμως δεν είναι τόσο απλό θέμα να πούμε ότι αφού η περισσότερη εντροπία είναι καλή, η λιγότερη είναι κακή. Για παράδειγμα οι ασθενείς με σχιζοφρένεια έχουν περισσότερη εγκεφαλική εντροπία σε σχέση με υγιείς ενήλικες, κάτι που θα μπορούσε να υποδεικνύει απορρύθμιση των πιο περίπλοκων λειτουργικών δικτύων του εγκεφάλου.
Είναι ενδιαφέρον να παρακολουθούμε τις εξελίξεις της νευροεπιστήμης αναφορικά με την εγκεφαλική εντροπία. Προς το παρόν μας είναι αρκετό να γνωρίζουμε ότι όσο απολαμβάνουμε τον πρωινό μας καφέ, αυξάνουμε την εντροπία σε ολόκληρο τον εγκέφαλό μας. Παρεπιπτόντως, το τόνικ μπορεί να μη μας ξυπνάει, αλλά από ό,τι φαίνεται κι αυτό ενισχύει την εγκεφαλική αναρχία, την πολυπλοκότητα και την ικανότητα του εγκεφάλου μας να επεξεργάζεται πληροφορίες.
Αυτό, ακριβώς, τους οδήγησε στη συνειδητοποίηση της σημασίας αυτού που ονομάζουν "εγκεφαλική εντροπία". Πρόκειται για την περιπλοκότητα και την ακανόνιστη μεταβλητότητα της εγκεφαλικής λειτουργίας από τη μία στιγμή στην άλλη, η οποία χαρακτηρίζεται από ακόμα μεγαλύτερες συσχετίσεις στην εγκεφαλική δραστηριότητα. Η μεγαλύτερη εντροπία είναι ενδεικτική, σε ένα βαθμό, της δυνατότητας επεξεργασίας περισσότερων πληροφοριών, σε αντίθεση με τη χαμηλότερη εντροπία, που χαρακτηρίζεται από εκτέλεση εντολών και επαναληπτικότητα και παρατηρείται όταν το υποκείμενο κοιμάται βαθιά ή βρίσκεται σε κώμα.
Μία νέα μελέτη στο Scientific Reports ενσκύπτει πρώτη στο κατά πόσο ένα διεγερτικό όπως η καφεΐνη μπορεί να επηρεάσει την εγκεφαλική εντροπία . Όπως δείχνουν τα αποτελέσματα η καφεΐνη προκαλεί διάχυτη εγκεφαλική εντροπία και αυτή η δόση νευρικής αναρχίας μοιάζει μάλλον ευπρόσδεκτη από τον εγκέφαλο, κάτι που το διαβάζουμε σε ακόμα μία μελέτη στο PLOS One. Σύμφωνα με αυτή τη μελέτη η αυξημένη εγκεφαλική εντροπία συσχετίζεται με υψηλότερο γλωσσικό IQ και υψηλότερη ικανότητα αιτιολόγησης.
Αναφορικά με τη μελέτη για την καφεΐνη, ο Da Chang από το Hangzhou Normal University στην Κίνα μαζί με άλλους ερευνητές, έλεγξαν τους εγκεφάλους 60 συμμετεχόντων, 30 ανδρών και 30 γυναικών, στην αρχική κατάσταση καθώς και μετά τη χορήγηση 200mg καφεΐνης (περίπου δύο φλιτζάνια καφέ). Οι συμμετέχοντες ήταν ξαπλωμένοι στον τομογράφο χωρίς να κάνουν κάτι. Και κατά τις δύο τομογραφίες η ομάδα του Chang ανέλυσε τη μεταβαλλόμενη νευρική δραστηριότητα από τη μία στιγμή στην άλλη και εστίασε στις συσχετίσεις της δραστηριότητας περιμετρικά και εντός των εγκεφαλικών περιοχών για να υπολογίσει την εγκεφαλική εντροπία. Παρατηρήθηκαν, επιπλέον, μεταβολές στην εγκεφαλική αιματική παροχή.
Οι τομογραφίες αυτές έδειξαν ότι η καφεΐνη αύξησε την εγκεφαλική εντροπία σχεδόν σε ολόκληρο τον εγκεφαλικό φλοιό, κυρίως στον πλευρικό προμετωπιαίο φλοιό, που συμμετέχει στην ονειροπόληση, τον αντικατοπτρισμό, τον οφθαλμικό φλοιό και το κινητικό δίκτυο. Οι ερευνητές συνδύασαν αυτές τις συνέπειες με την ευεργετική επίδραση της καφεΐνης στην προσοχή, την επαγρύπνηση και την κινητική λειτουργία. Τοπικά παρατηρήθηκε μικρή συσχέτιση της αυξημένης εντροπίας και της εγκεφαλικής αιματικής παροχής, η οποία μειώθηκε εξαιτίας της καφεΐνης και αυτό υποδεικνύει ότι οι αλλαγές που έγιναν από την καφεΐνη οφείλονται στην επίδρασή της στη νευρική λειτουργία και όχι στις αγγειακές μεταβολές.
“Η αυξημένη εγκεφαλική εντροπία σε κατάσταση ηρεμίας υποδεικνύει αυξημένη ανωμαλία ή περιπλοκότητα της εγκεφαλικής δραστηριότητας, που ισοδυναμεί με αύξηση της επεξεργασίας των πληροφοριών στον εγκέφαλο σε κατάσταση ηρεμίας", όπως δήλωσαν οι ερευνητές.
Παράλληλα με αυτή την έρευνα, μία άλλη ομάδα με επικεφαλής τον Glenn Saxe στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, χρησιμοποίησε την ίδια μεθοδολογία για να μετρήσει την εγκεφαλική εντροπία σε 900 υγιείς συμμετέχοντες. Η ομάδα εξήγαγε αποτελέσματα και για τη γλωσσική ευφυΐα και την ικανότητα αιτιολόγησης των συμμετεχόντων εκτός τομογράφου. Οι ερευνητές αυτοί οροθέτησαν την εγκεφαλική εντροπία ως "την μετρήσιμη γενικευμένη ευελιξία του εγκεφάλου ή την ετοιμότητά του να αντιμετωπίσει απρόσμενα ερεθίσματα" και ανακάλυψαν ότι αυτή συσχετίζεται με την ευφυΐα.
Πιο συγκεκριμένα. η υψηλή γλωσσική επίδοση συσχετίστηκε με αυξημένη εντροπία στο χαμηλότερο μπροστινό αριστερό τμήμα του εγκεφάλου σε κατάσταση ηρεμίας, ενώ η υψηλή ικανότητα αιτιολόγησης εστιάζεται και στις δύο προμετωπιαίες περιοχές.
"Η εντροπία σε αυτές τις συνθήκες αποτελεί δείκτη της γενικότερης ετοιμότητας του εγκεφάλου να επεξεργαστεί απρόσμενα ερεθίσματα από το περιβάλλον", όπως ανέφερε ο Saxe και οι συνάδελφοί του. Ένας εγκέφαλος με μεγαλύτερη εντροπία θα μπορούσε να προβλέπει και να διαμορφώνει τα αποτελέσματα σε ένα πολύπλοκο και χαοτικό κόσμο, προσέθεσαν οι ερευνητές, παρά το ότι δεν διέθεταν μετρήσεις για τις καταστάσεις του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων δραστηριοτήτων . Στην πράξη απαιτείται πλέον περαιτέρω έρευνα στο συγκεκριμένο ζήτημα, ώστε να διαπιστωθεί πώς διαφέρει η εγκεφαλική εντροπία κατά τη διεξαγωγή συγκεκριμένων νοητικών προκλήσεων και πώς θα μπορούσαν να επηρεάσουν την εντροπία αυτή η καφεΐνη και άλλες αντίστοιχες ουσίες εκείνη τη στιγμή.
Ούτε η ηλικία, ούτε το μορφωτικό επίπεδο των συμμετεχόντων επηρέασαν τις επιδόσεις του δείκτη ευφυΐας τους, σε αντίθεση με την αλληλεπίδραση της εντροπίας και της ευφυίας τους. "Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι η εντροπία αποτελεί έναν αξιόπιστο δείκτη πρόβλεψης της ευφυΐας, ενώ συγχρόνως μας παρέχει μοναδικές πληροφορίες ανεξάρτητα από το επίπεδο ανάπτυξης ή μόρφωσης", σύμφωνα με τους ερευνητές.
Τα νέα ευρήματα έρχονται να προστεθούν σε παλαιότερες μετρήσεις ερευνών σχετικά με τη νευρική εντροπία, οι οποίες έδειξαν ότι η εντροπία μειώνεται σε ενήλικες που έχουν διαγνωσθεί με Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής/Υπερκινητικότητας (ADHD) και σε άτομα εθισμένα στην κοκαΐνη.
Κι όμως δεν είναι τόσο απλό θέμα να πούμε ότι αφού η περισσότερη εντροπία είναι καλή, η λιγότερη είναι κακή. Για παράδειγμα οι ασθενείς με σχιζοφρένεια έχουν περισσότερη εγκεφαλική εντροπία σε σχέση με υγιείς ενήλικες, κάτι που θα μπορούσε να υποδεικνύει απορρύθμιση των πιο περίπλοκων λειτουργικών δικτύων του εγκεφάλου.
Είναι ενδιαφέρον να παρακολουθούμε τις εξελίξεις της νευροεπιστήμης αναφορικά με την εγκεφαλική εντροπία. Προς το παρόν μας είναι αρκετό να γνωρίζουμε ότι όσο απολαμβάνουμε τον πρωινό μας καφέ, αυξάνουμε την εντροπία σε ολόκληρο τον εγκέφαλό μας. Παρεπιπτόντως, το τόνικ μπορεί να μη μας ξυπνάει, αλλά από ό,τι φαίνεται κι αυτό ενισχύει την εγκεφαλική αναρχία, την πολυπλοκότητα και την ικανότητα του εγκεφάλου μας να επεξεργάζεται πληροφορίες.
(άρθρο από τη σελίδα digest.bps.org.uk)
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου