Les effets psychostimulants à court terme de la consommation de café et de caféine

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La caféine est un alcaloïde de la famille des méthylxanthines, présent dans de nombreux aliments, qui agit comme stimulant psychotrope et comme léger diurétique. Chez l'homme, la caféine agit comme stimulant du système nerveux central et du système cardio-vasculaire, diminuant la somnolence et augmentant l'attention temporairement. Après le thé, contenant lui aussi de la caféine, le café est une boisson universellement appréciée par les consommateurs de tous continents et toutes cultures. De fait, la caféine est la substance psychoactive, légale dans tous les pays, la plus consommée au monde.

« Les effets psychostimulants à court terme de la consommation de café et de caféine » - Crédit photo : www.tapuz.co.il La caféine est associée à une augmentation de la vivacité subjective, une amélioration du temps de réaction et une stimulation de l'encodage de nouvelles informations. Ces effets sont particulièrement bien mis en évidence dans des situations de moindre vigilance (tôt le matin, après le déjeuner, pendant un travail de nuit...) et sont observés avec des teneurs en caféine correspondant généralement à une tasse de café. Un schéma commun de consommation, avec plusieurs petites doses réparties dans la journée, entraîne des résultats similaires à ceux observés avec une dose unique plus importante. Les effets comportementaux de la caféine sont cependant fortement influencés par les mécanismes génétiques et leurs expressions neurophysiologiques.

1 Sommeil et éveil

La capacité à rester éveillé peut s'avérer d'une importance vitale. Les boissons contenant de la caféine, comme le café, peuvent aider à rester éveillé lorsque cela est nécessaire (conditions de travail, en particulier en cas d'horaires flexibles et irréguliers). L'objet de la recherche a récemment évolué, les études se concentrant davantage aujourd'hui sur le rôle de la caféine dans l'éveil dans des situations de la vie courante que sur son effet sur la somnolence ou la capacité à s'endormir.

Le cycle endogène de veille/sommeil de 24 heures est lié aux variations sous-jacentes de l'adénosine et de ses métabolites, et se manifeste par un état de sommeil et un état d'éveil. L'adénosine peut être considérée comme un facteur inducteur de sommeil. Elle s'accumule dans le cerveau au cours d'une phase d'éveil prolongé. Les antagonistes des récepteurs de l'adénosine, comme la caféine, sont des stimulants du système nerveux central qui induisent la vigilance et l'augmentation de la durée de la phase d'éveil. Une dose élevée de caféine (3 mg/kg de poids corporel, soit environ plus de 200 mg pour une personne de 70 kg) consommée dans la soirée retarde le moment de l'endormissement.

2 Vivacité, attention, vigilance et fatigue mentale

Vivacité mentale

Certaines études ont démontré de façon convaincante que la caféine a un effet sur l'attention. En effet, d'importants efforts de recherche ont été déployés pour évaluer les effets de la caféine sur la vivacité mentale, qui peut être définie comme l'attention soutenue. L'inhibition de l'adénosine diminue la sensation de somnolence et favorise l'action de la dopamine, qui entraîne une sensation accrue de vivacité mentale. L'amélioration de la vivacité est le résultat le plus constant observé non seulement avec des doses élevées, mais également avec des doses typiques de la consommation habituelle.

De nombreux résultats indiquent que des doses faibles ou modérées de caféine (approximativement 20 à 200 mg) sont fortement associées à un certain nombre d'effets subjectifs positifs. Les participants aux études ont indiqué qu'ils se sentaient plus énergiques, Imaginatifs, efficaces, confiants et alertes ; ils se sont sentis en mesure de se concentrer, ils étaient motivés pour travailler et se disaient également enclins à établir des rapports sociaux. Par ailleurs, il a été suggéré que les effets bénéfiques de la caféine sur la vivacité sont plus facilement observés dans les situations de moindre vigilance (tôt le matin, après le déjeuner, un travail de nuit, etc.).

Vigilance

La caféine a tendance à améliorer le niveau général des performances au cours de tâches faisant appel à la vigilance. Cet effet ne semble pas dépendre du type de tâches à effectuer. Les données suggèrent que les effets de la caféine consistent davantage en une augmentation de la vitesse de traitement qu'en une réduction de la distraction.

Fatigue mentale

La fatigue mentale survient suite à la réalisation de tâches exigeantes sur le plan intellectuel pendant une période prolongée. La caféine induit un état de veille et une augmentation de la vivacité mentale. Elle exerce un effet excitant au cours des étapes d'entrée et de sortie du traitement de l'information. Il a été montré qu'elle améliorait les performances au cours de tâches simples et monotones.

3 Performances cognitives

Le traitement de l'information chez l'homme se compose de nombreuses opérations cognitives, de la perception de l'information à la sélection, l'évaluation, la prise de décision et l'exécution de l'action. La qualité d'exécution de la tâche est, en outre, basée sur d'autres opérations cognitives plus poussées telles que la planification et la préparation de la tâche.

Sensation et perception

Les quelques recherches menées sur la sensation et la perception suggèrent que la caféine pourrait influencer de manière positive les modalités visuelles et la discrimination des couleurs. Peu de données sont disponibles concernant la caféine et la perception et le traitement sensoriel des informations auditives. Ces résultats suggèrent que la caféine permet de maintenir les voies sensorielles auditives alertes, vraisemblablement au niveau du tronc cérébral. Une étude a combiné les sens de l'audition et de la vue, et a utilisé un cadre dans lequel les deux types de stimulus devaient être traités. L'étude a permis de conclure que la caféine contribuait à ignorer les sources de distractions.

Cognition

Il a été démontré que la caféine a la capacité d'améliorer les performances cognitives liées au facteur temps, notamment le temps de réaction, la prise de décision ou les tâches d'annulation. Elle influence également les performances cognitives dépendantes de la vitesse. Ces effets sont particulièrement nets lorsque les demandes perceptives et motrices de la tâche à réaliser sont élevées. La caféine semble n'avoir cependant qu'une influence limitée sur les tests faisant intervenir la puissance intellectuelle ou sur la performance des tâches purement cognitives.

Une revue d'études effectuée en 2004 a rassemblé et évalué les informations et les résultats des autres méthodes utilisées pour évaluer les effets de la caféine sur les performances cognitives. Il en est ressorti que, dans 9 études sur 12, la caféine améliorait la vitesse ou la précision du raisonnement logique. Peu d'éléments ont attesté que les activités cognitives ou intellectuelles étaient affectées de manière significative par la caféine.

Mémoire

Il existe un certain nombre d'études montrant les bénéfices indirects de la caféine sur les tâches d'apprentissage et de mémorisation. Ces résultats peuvent traduire des effets sur l'encodage, ou l'attention portée aux informations, plutôt que des effets directs et spécifiques sur la mémorisation ou la remémoration d'informations par la mémoire à court terme et de travail. Des investigations ont montré une amélioration des performances au niveau du rappel différé, de la mémoire de reconnaissance, de la mémoire sémantique, de la mémoire de travail et des tâches de mémoire verbale. D'autres travaux ont mis en évidence une amélioration des performances au niveau de la remémoration à court et à long terme, et de l'efficacité de l'encodage. D'autres recherches ont indiqué une augmentation des performances mémorielles au cours de tâches de mémorisation faciles et difficiles, et avec l'utilisation de doses faibles ou fortes de caféine après l'exercice. Enfin, il a été suggéré que la caféine s'opposait aux effets nocifs du vieillissement sur les performances générales de mémorisation et réduisait la diminution des performances au cours de la journée chez les sujets âgés.

4 Humeur

L'humeur est un phénomène psychique complexe et mal défini, qui est par conséquent difficile à évaluer. Les recherches sur les effets de la caféine sur l'humeur sont encore plus complexes compte tenu des variations des doses, des conditions de privation subies avant l'absorption de caféine, des niveaux de consommation habituelle de caféine par les participants, et des différences individuelles de sensibilité à la caféine. Néanmoins, la littérature scientifique a fourni un tableau relativement constant des effets de la caféine sur l'humeur. De nombreux résultats montrent que des doses faibles ou modérées de caféine (entre 20 à 200 mg) sont fortement associées à un certain nombre d'effets subjectifs « positifs ». Il a ainsi été démontré que la caféine augmentait les sensations de bien-être, de calme, de satisfaction, de vivacité et qu'elle diminuait l'incertitude.

De même, certaines actions biochimiques de la caféine sont en mesure d'inverser les anomalies des systèmes des monoamines observées dans la dépression. Des études avec des doses multiples de caféine ont montré une relation suivant une courbe en U inversée : un effet positif avec une faible relation dose-effet jusqu'à un certain point, à partir duquel un accroissement des doses induit des humeurs plus négatives. Lorsque la dose est modérée (les doses étant variables d'une étude à l'autre), les différences individuelles de sensibilité à la caféine jouent très vraisemblablement un rôle plus important dans la détermination des effets positifs ou négatifs sur l'humeur (*).

5 Etudes de simulation et en conditions réelles

Une durée adéquate de sommeil est un préalable pour le fonctionnement normal de l'homme dans la vie de tous les jours. Des scènes simulées et en conditions réelles ont permis d'étudier les effets de la caféine sur la conduite de véhicules, au cours du travail en équipes ou de nuit, en ce qui concerne la sécurité au travail, après une période de veille prolongée, en cas d'exposition à un stress sévère, par exemple au cours d'un entraînement militaire et dans les activités sportives.

Il a été montré que la caféine améliorait les performances dans ce type de situations. Les effets ont été particulièrement prononcés dans des situations où l'état de vigilance est moindre, et lorsque les demandes perceptives et motrices de la tâche étaient élevées. Ces résultats suggèrent que la consommation de café peut être bénéfique dans des situations où la sécurité est clé, et permet d'améliorer l'efficacité opérationnelle. Le fait que la caféine puisse apporter un bénéfice à un conducteur somnolent a par exemple été intégré à certaines directives pratiques, notamment dans le Code de la route au Royaume-Uni (*).

A retenir :

La caféine présente dans le café est un stimulant du système nerveux central qui augmente la période de veille.

La caféine contribue à maintenir un état de vivacité mentale, en particulier dans les situations de moindre vigilance (tôt le matin, après le déjeuner, pendant un travail de nuit...).

La caféine semble améliorer le niveau général des performances dans les tâches faisant appel à la vigilance.

La caféine semble avoir la capacité d'améliorer les performances cognitives dépendantes du facteur temps, évaluées notamment par le temps de réaction, la prise de décision ou les tâches d'annulation.

Il a été suggéré que la caféine influençait de manière positive l'encodage ou l'attention portée aux informations, pouvant avoir un effet indirect sur les performances au cours de tâches d'apprentissage et de mémorisation.

La caféine améliore les performances de la résolution de problèmes lors de tests, ainsi que dans des situations de la vie réelle comme la conduite ou le travail en usine. Ces résultats suggèrent que la consommation de café peut être bénéfique dans des situations où la sécurité est clé, et permet d'améliorer l'efficacité opérationnelle.

(*) La recherche a montré que s'arrêter de conduire, boire une ou deux tasses de café et faire une courte sieste ou dormir environ 15 minutes est la solution la plus efficace contre l'endormissement du conducteur [Horne JA, Reyner LA. Vehicles accidents related to sleep: a review. Occup Environ Med 1999; 56:289-294].

(Brochure scientifique "Café et performances cognitives" - Kraft Foods Europe)

SOURCE : Kraft Foods

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