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Dieser Algorithmus könnte Ihnen helfen, sich bei weniger Koffein wachsamer zu fühlen

Ist ein 7-Uhr-Espresso Ihre Antwort auf das Entstehen von Maßnahmen oder würde das Warten bis zum Vormittag Sie wacher machen? Hilft Ihnen eine Tasse Kaffee nachmittags, diesen Einbruch nach dem Mittagessen zu vermeiden, oder hält sie Sie die ganze Nacht über auf Trab?

Die Vermutung, wann genau und wie viel Koffein verbraucht werden muss, um bei wichtigen Aufgaben wachsam zu bleiben, könnte ein Problem der Vergangenheit sein. Dies ist ein neues webbasiertes Tool, das von medizinischen Forschern der US-Armee entwickelt wurde und Ihnen hilft, zu bestimmen, wie viel Koffein Sie benötigen verbrauchen und wann Sie Ihre Wachsamkeit den ganzen Tag optimieren müssen.

Die Forscher bewerteten die Wirksamkeit des Tools in einer Gruppe von mehr als 900 US-Militärangehörigen. Die Daten zeigten, dass die Vorschläge des neuen Tools im Vergleich zu den Koffeindosen, die von den aktuellen US-Army-Richtlinien für einen optimalen Koffeingebrauch empfohlen werden, entweder die Koffeindosen um 40 Prozent senken (aber es den Personen weiterhin ermöglichen, den gleichen Grad an Wachsamkeit zu erreichen, wie er durch psychomotorische Wachsamkeitstests gemessen wurde) oder erhöhte Wachsamkeit um bis zu 40 Prozent. Die Daten wurden letzte Woche im Sleep 2019, dem Jahrestreffen der Associated Professional Sleep Societies (an dem sowohl die American Academy of Sleep Medicine (AASM) als auch die Sleep Research Society beteiligt sind), in San Antonio vorgestellt Abstract in einer April 2019 Ausgabe der Zeitschrift Sleep .

Den Mitgliedern des Militärdienstes wird oft der Schlaf entzogen, weshalb die Armee seit Jahrzehnten untersucht, wie sie in diesem Zustand reagieren und Leistungen erbringen, sagt Dr. Jaques Reifman, Senior Research Scientist am Department of Army für fortschrittliche Medizintechnik mit Sitz in Maryland und a Hauptforscher der Studie.

Nach Angaben der National Sleep Foundation schlafen mehr als 40 Prozent der aktiven Militärangehörigen fünf oder weniger Stunden pro Nacht. Dies ist deutlich weniger als die sieben oder mehr Stunden Schlaf pro Nacht, die von den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) für beste Gesundheit empfohlen werden.

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Es ist daher nicht verwunderlich, dass die Armee versucht, Empfehlungen für die Koffeinoptimierung zu verbessern. Koffein ist ein psychoaktives Stimulans, das auf das zentrale Nervensystem einwirkt, um die Energie zu steigern. Die Forschung hat seine Vorteile in Bezug auf das Gedächtnis, die Schärfung des Fokus und sogar die Steigerung der körperlichen Aktivität nachgewiesen .

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Es ist wichtig, die minimale Dosis zu bestimmen, die für eine optimale Wachsamkeit erforderlich ist, da zu viel Koffein zu unerwünschten Effekten führen kann (wie jeder, der zu viele Tassen Kaffee getrunken hat, bezeugen kann). Zu den Risiken einer Übertreibung gehören: Unruhe und Wackelgefühl, Kopfschmerzen, Schwindel, Dehydration, Angstzustände und Magenverstimmung, so die National Institutes of Health und die Mayo Clinic .

“Unser Tool ermöglicht es einer Person (in unserem Fall unseren Servicemitarbeitern), die vorteilhaften Wirkungen von Koffein zu optimieren und gleichzeitig den Verbrauch zu minimieren”, sagt Dr. Reifman.

Der Koffein-Algorithmus basiert auf jahrzehntelanger Forschung

Um den koffeinoptimierenden Algorithmus zu entwickeln, verwendeten die Forscher Daten aus einer Reihe früherer Untersuchungen zum Thema Schlafentzug, aus denen hervorging, wann und wie viel Koffein die Aufmerksamkeit und Leistung steigerte und nicht.

„In vielen Studien wurde untersucht, wie sich Schlafentzug auf Wachsamkeit und Leistungsfähigkeit auswirkt und wie Koffein kurzfristig dem entgegenwirken kann“, sagt Reifman. Manchmal wurde den Probanden täglich der Schlaf entzogen oder sie wurden in Situationen gebracht, in denen ihnen absichtlich bis zu 60 Stunden oder länger der Schlaf entzogen wurde, sagt Reifman.

Auf der Grundlage einer Analyse dieser Studien entwickelten die Forscher mathematische Modelle, die sie für ein Jahrzehnt testeten und validierten, erklärt Reifman. Auf dem Jahrestreffen von Sleep 2018 in Baltimore präsentierte Reifman Daten (die auch in der April-Ausgabe 2018 der Zeitschrift Sleep veröffentlicht wurden ) , die den resultierenden Algorithmus mit den Dosierungsstrategien für Koffein von vier zuvor veröffentlichten experimentellen Studien zum Schlafverlust vergleichen. Diese Ergebnisse ergaben, dass die von den Forschern entwickelten Algorithmen die Leistung des Neuroverhaltens bei Einzelpersonen um bis zu 64 Prozent gesteigert haben oder es Einzelpersonen ermöglichten, einen ähnlichen Grad an Wachsamkeit aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den Koffeinverbrauch um 65 Prozent zu senken.

Für die neue Studie entwickelten die Forscher das Online-Tool 2B-Alert Web 2.0 . Es generiert einen optimierten Koffein-Zeitplan für seine Benutzer auf der Grundlage des Koffein-Lenkungsalgorithmus zusammen mit mehreren Faktoren, die der Benutzer selbst eingibt: gewünschte Spitzen-Wachsamkeitsperioden, minimal erwünschte Wachsamkeitsstufe und maximal tolerierbare tägliche Koffeinaufnahme. Das Tool empfiehlt Dosierungen von Koffein in Milligramm (die in jeder Form konsumiert werden können).

Das Tool kann auch die Wachsamkeit einer „durchschnittlichen“ Person basierend auf dem Schlaf- / Wach-Zeitplan und dem Koffein-Zeitplan vorhersagen.

Selbst ohne eine optimale Nachtruhe kann Ihnen das Tool die minimale Menge an Koffein mitteilen, um den maximalen Nutzen zu erzielen, erklärt Reifman. “Wenn Sie zwischen 9.00 und 17.00 Uhr in höchster Wachsamkeit sein müssen, zeigt Ihnen der 2B-Alert die effektivste Menge an Koffein und den richtigen Zeitpunkt, um es zu konsumieren.”

Das 2-B Alert Web 2.0-Tool ist online für die Öffentlichkeit frei verfügbar. (Nach Abschluss einer kurzen Registrierung, die eine E-Mail-Adresse enthält, erhält der Benutzer ein Passwort und einen Benutzernamen.)

Die Forscher haben das Tool auch in eine mobile App für Forschungszwecke verwandelt, aber diese Version steht derzeit nur aktiven Militärangehörigen zur Verfügung, sagt Reifman. Die Forscher prüfen derzeit Optionen, mit denen die App für nichtmilitärische Mitglieder weiter angepasst und den Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden kann, so Reifman.

Es ist erwähnenswert, dass der 2B-Alert Web 2.0-Algorithmus unter Bezugnahme auf Daten von Personen zwischen 18 und 40 Jahren entwickelt wurde, die Militärangehörige waren. Das bedeutet, dass, obwohl das Tool online für alle verfügbar ist, weitere Untersuchungen erforderlich sind, um festzustellen, ob die Empfehlungen für Personen außerhalb dieser Bevölkerungsgruppe (einschließlich älterer Personen) angemessen und wirksam sind, so Reifman.

Selbst der perfekte Espresso-Zeitplan kann den Schlafmangel nicht ausgleichen

Dies ist eine wichtige Arbeit mit vielen Daten, sagt Dr. Nitun Verma, ein niedergelassener Schlafmediziner in San Francisco und Sprecher der American Academy of Sleep Medicine (AASM).

Das Maximieren der Wachsamkeit und das Minimieren von Verzögerungen bei der Reaktionszeit können in bestimmten militärischen Situationen den Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen, sagt er. Aber es gibt potenziell positive Auswirkungen, wenn diese Art von Werkzeug auch außerhalb des Militärs eingesetzt werden könnte, fügt er hinzu.

“Ich denke, dieses Tool ist auch sehr hilfreich für Schichtarbeiter in Bereichen, in denen es wichtig ist, wachsam zu bleiben, z. B. Krankenschwestern, LKW-Fahrer und Fluglotsen”, sagt Dr. Verma.

Er weist darauf hin, dass das Tool unter Verwendung von Informationen aus der Militärbevölkerung entwickelt wurde, die in der Regel konformer und körperlich fit sind als die Durchschnittsbevölkerung. Aber er fügt hinzu, dass diese Tatsache keine starke Einschränkung der Studie darstellt.

Verma weist auch auf einige wichtige Warnungen des AASM bezüglich des Koffeinkonsums hin : Neben dem Verlust des Schlafes können einige Nebenwirkungen auftreten, die mit zu viel Koffein verbunden sind, einschließlich Durchfall , Übelkeit und Herzklopfen. Sie sollten Ihre Koffeinaufnahme auf nicht mehr als 300 bis 400 Milligramm (mg) pro Tag beschränken und versuchen, den Konsum nachmittags oder abends zu vermeiden.

Und denken Sie daran, dass die Empfindlichkeit gegenüber Koffein von Person zu Person unterschiedlich ist. Der Algorithmus in diesem Tool personalisiert den optimalen Koffeinverbrauch für bestimmte Schlaf-Wach-Zeitpläne und die gewünschte Wachsamkeitszeit, nicht unbedingt für Ihre spezifische Koffeinsensitivität. Und im Allgemeinen bleibt Koffein länger in unserem System als man denkt, sagt Verma.

“Die Halbwertszeit von Koffein beträgt sechs Stunden. Wenn Sie also mittags eine Tasse Kaffee trinken, befindet sich die Hälfte dieser Tasse um 18 Uhr noch in Ihrem System”, sagt Verma. Es bedeutet auch, dass um Mitternacht eine viertel Tasse Kaffee in Ihrem Körper ist. „Das ist für meine Patienten normalerweise sehr überraschend, denn es ist nicht intuitiv zu glauben, dass Kaffee so lange in unserem Körper haften bleibt“, sagt Verma.

Und zum Schluss sei daran erinnert, dass keine Menge an Koffein (egal wie optimal) einen schlechten oder unzureichenden Schlaf ersetzen kann, sagt Verma. Der Schlaf hat zahlreiche kurz- und langfristige gesundheitliche Vorteile und hält Sie jeden Tag wach und wach. “Koffein behebt nicht alles”, sagt er. “Selbst perfekt abgestimmtes Koffein wird keine Schlafverschuldung beseitigen.”

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