Project

Discipline

sleep; caffeine; adolescence; cognition

Lead
Viele Jugendliche konsumieren täglich Koffein, v.a. in Form von soft und energy drinks. Bisher ist jedoch unklar ob und inwiefern sich Koffeinkonsum bei Jugendlichen auf Schlaf und neuro-kognitive Leistungsfähigkeit auswirkt.
Lay summary
Häufig leiden Jugendliche unter schlechtem oder zu kurzem Schlaf. Dies ist auf eine Wechselwirkung zurückzuführen zwischen physiologischen Reifungsprozessen und sozialen Bedingungen. Um der Müdigkeit entgegenzuwirken und die Leistungsfähigkeit am Tage zu steigern, konsumieren viele Jugendliche täglich Koffein. Bei Erwachsenen konnte jedoch gezeigt werden, dass Koffein die Schlaftiefe reduziert, was wiederum zu einer höheren Schläfrigkeit und verminderten Leistungsfähigkeit am Tag führen kann. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, bei Jugendlichen die Wirkung von Koffein auf Schlaf und neurokognitive Leistungsfähigkeit systematisch zu untersuchen. Im Rahmen einer placebo-kontrollierten Studie wird die Schlafqualität objektiv per Elektroenzephalogramm und subjektiv per Fragebogen untersucht. Ausserdem werden Unterschiede in Aufmerksamkeit und Gedächtnisleistung zwischen Koffein- und Placebo-Bedingung verglichen. Während der Aufmerksamkeits- und Gedächtnistests wird die Hirnaktivität per Magnet-Resonanz-Tomographie aufgezeichnet, um zu untersuchen welche Hirnaktivierungen potentiellen Leistungsveränderungen nach Koffeinkonsum zugrunde liegen.   In unserer placebo-kontrollierten Studie werden systematisch die Effekte von Koffein bei Jugendlichen auf verschiedenen Ebenen untersucht. Dabei werden unterschiedliche Methoden der Bildgebung miteinander kombiniert und in Beziehung gesetzt. Die Ergebnisse werden Aufschluss darüber geben, ob und/oder wie sich der Konsum von Koffein bei Jugendlichen auf Schlaf, Hirnaktivität und Verhalten auswirkt.

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Last update: 04.07.2017

Active participation

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Due to the maturation of sleep-wake regulating mechanisms and their interaction with social constraints, around 45% of adolescents suffer from inadequate sleep. At the same time, most adolescents consume caffeine and caffeine consumption rises, potentially due to the energizing effects attributed to the substance. So far, the available empirical evidence indicates that habitual caffeine consumption might reduce the adolescents’ sleep depth, which potentially in turn increases sleepiness and impairs cognitive functioning the next day. However, in teenagers, caffeine-induced effects on sleep and cognition as well as underlying cerebral mechanisms have never been systematically investigated.The present proposal aims at investigating the influence of caffeine in habitual adolescent caffeine consumers on cerebral correlates of sleep and cognitive performance. More specifically, electroencephalographic (EEG) sleep patterns and blood-oxygen-level dependent (BOLD) activity during vigilance and working memory performance will be assessed in a randomized placebo-controlled double-blind within-subjects design. By combining measurements of sleep EEG, behavioral performance, and BOLD activity the study allows investigating the relation between caffeine-induced effects on changes in sleep structure and intensity and on neuro-cognitive processes.The project will significantly advance our understanding of caffeine-induced sleep-related and cognitive effects during adolescence. Depending on the results, the data can serve as an empirical basis for interventions to improve sleep and cognitive functioning in teenagers suffering from insufficient sleep. Given that adolescence is a sensitive phase of brain maturation, the project bears also the potential to raise questions about the impact of habitual caffeine consumption during adolescence on the further life-time development.