研究チームは健常な成人40名を対象に、一晩はカフェインを摂取した場合、別の晩はプラセボ（偽薬）を摂取した場合の脳波（EEG）を比較しました。

被験者は若年層22名（20〜27歳）と中年層18名（41〜58歳）の計40名に分けられ、それぞれ就寝の3時間前と1時間前にカフェインカプセル（合計約200 mg）または偽薬カプセルを服用しました。

一晩中の脳の電気活動を20チャンネルのEEGで記録し、大規模なデータ解析とAI（人工知能）技術を駆使して微細な変化を検出したといいます。

その結果、予想以上に顕著な違いが明らかになりました。

筆頭著者のフィリップ・トールケ氏は「高度な統計解析とAIを用いて脳活動の微妙な変化を抽出しました。

その結果、カフェインによって脳信号の複雑さが増大し、神経活動がよりダイナミックかつ予測困難なパターンに変化することがわかったのです。

特に、記憶の固定化や脳の回復に重要な深いノンレム睡眠でその傾向が顕著でした」と述べています。

実際、カフェインを摂った夜の脳波を詳しく見ると、深睡眠で顕著になるゆっくりしたデルタ波やシータ波を抑制し、代わりにベータ波（覚醒時や思考時に現れる高速な脳波）が増加していました。

研究者らは「これらの変化から、カフェイン影響下の脳は睡眠中であっても通常より覚醒的で回復不足の状態にあることが示唆されます。このような脳波リズムの変化が、カフェインによって夜間の脳の回復効率が低下し、記憶処理の効率まで低下しうる理由を説明しているのかもしれません」とコメントしています。

実際過去に行われたいくつかの研究では、深い眠りで脳が十分休めないままでは、身体の疲労回復や記憶の整理整頓といった睡眠本来の役割が損なわれてしまう可能性も指摘されています。

さらに興味深いことに、こうしたカフェインの影響は若者ほど強く現れることもわかりました。

20〜27歳のグループでは、41〜58歳のグループに比べて脳波指標の変化量が大きく、特にレム睡眠（夢を見る段階）の活動に顕著な差が見られたのです。