咖啡因的作用＝安慰剂？ 专家：因人而异
文／王道还
大家都知道咖啡因能提神，但是不清楚机制。现在美国科罗拉多大学睡眠生物学实验室与英国剑桥分子生物实验室合作，发现咖啡因会影响身体的生物时钟，而且是主控时钟。
哺乳动物的主控生理时钟位于下视丘视交叉上核（SCN），这个神经核有2万左右的神经元，维持身体的日变周期（大约24小时）。日变周期控制生物的「睡眠－觉醒」 周期，以及其他生理与行为过程。
几十年来的动物实验显示，这个生理时钟调控一天中血压、体温、活动量、警觉度的变动，以及大脑松果腺分泌褪黑激素（melatonin）的机制。身体把褪黑激素当做「黑夜」开始的讯号，从而启动一连串生理反应，其中之一是促进睡眠。
SCN生理时钟的周期由自然的日夜周期校准，要是与日夜周期脱钩，我们就会觉得每天睡醒的时间越来越晚。因为它若无法接收阳光资讯，一个周期大约是24小时11分钟左右。两年前，睡眠生物学实验室发表过一个观察报告。研究人员发现，志愿者到洛矶山脉露营一个星期，不使用人工灯光，连手电筒都不用，就足以使SCN生理时钟与日升日落的周期合拍。
现在研究人员找了5名志愿者，3女2男，在实验室住了49天。实验情况有4种：昏暗灯光＋咖啡因；昏暗灯光＋安慰剂；明亮灯光＋咖啡因；明亮灯光＋安慰剂。在实验过程中，定时检验唾液，测定褪黑激素的含量，用测量值推估生理时钟的运行。
结果：晚上睡前3小时服用200 mg咖啡因（相当于一杯美式浓咖啡），比起服用安慰剂，身体时钟会延后40分钟才进入夜间周期。上床后，灯光维持白天的照明度3小时，则延后85分钟。要是合并使用这两个变量（白昼光线＋咖啡因），延后105分钟。他们还发现：
昏暗灯光＋咖啡因＝白昼灯光 ─ 安慰剂白昼灯光＋咖啡因＝白昼灯光＋安慰剂（咖啡因的作用＝安慰剂？）
不过，这个实验也发现，咖啡因（以及咖啡因＋白昼光）延迟生理时钟夜晚期的效应，个别差异非常大。白昼光的影响，反而没有那么大的个别差异。不过我们早已知道：有人一 喝咖啡就睡不着，有人喝了没有反应。
参考资料Burke, T. M., et al. (2015) Effects of caffeine on the human circadian clock in vivo and in vitro. Science Translational Medicine, 7 (305), 305ra146.
作者王道还 | 生物人类学者（已退休）。本文刊登于《科学发展》2015年11月，515期，以及《科技大观园-科技部》网站，经作者同意授权全文转载。