Le café, boisson populaire du matin pour démarrer la journée, est souvent consommé pour bien se réveiller. À noter que selon certains chercheurs, le café modifie le cerveau.
Depuis quelque temps, des recherches menées sur des animaux et des humains indiquent que la consommation de caféine à long terme améliore l’apprentissage et l’intelligence en affinant les neurones. L’activité neuronale est plus efficace et le cerveau développe des fonctionnements plus variés.
Selon certaines recherches, des abeilles qui consommaient de la caféine étaient plus à même de mémoriser un parfum floral rencontré précédemment.
Les personnes qui prenaient de la caféine juste après avoir appris une technique obtenaient de meilleurs résultats en réutilisant ce qu’elles venaient d’apprendre.
La relation possible entre la caféine, l’apprentissage et la cognition pourrait également expliquer pourquoi il a été démontré à maintes reprises que les buveurs de café présentent un risque moindre de développer un déclin cognitif et des maladies neurodégénératives, notamment les maladies d’Alzheimer et de Parkinson.
Que fait exactement la caféine à notre cerveau pour améliorer l’apprentissage et réduire le déclin cognitif et quels sont ses effets à long terme ?
Des études sur des animaux pourraient nous fournir une réponse.
Le café active les gènes de l’apprentissage tout en désactivant les gènes du métabolisme
Certaines recherches montrent que la caféine peut améliorer la formation de la mémoire à long terme en renforçant et en affinant le processus d’apprentissage dans le cerveau.
Des chercheurs français ont étudié l’effet de la caféine sur l’apprentissage en faisant évoluer des souris habituées à être exposées à des environnements d’apprentissage dans un labyrinthe aquatique.
Un groupe de ces souris a bu de l’eau normale, tandis que l’autre groupe a bu de l’eau additionnée de caféine d’une concentration équivalente à une consommation modérée chez l’homme.
En examinant le cerveau des souris qui ont parcouru le labyrinthe, les chercheurs ont constaté que les deux groupes de souris ont activé des gènes d’apprentissage et désactivé des gènes qui n’étaient pas impliqués dans l’apprentissage, notamment des gènes qui participent au métabolisme des graisses.
Cependant, les souris qui consommaient quotidiennement de la caféine ont appris à se déplacer à plusieurs endroits plus rapidement et régulaient beaucoup plus de gènes que les souris qui ne buvaient que de l’eau. Les souris buvant de la caféine ont régulé cinq fois plus de gènes que l’autre groupe qui n’en a régulé que 209.
Cet effet a persisté pendant plus de deux semaines, démontrant un changement à long terme dans le cerveau.
En outre, le groupe ayant consommé de la caféine avait activé beaucoup plus de gènes susceptibles d’améliorer l’apprentissage et la connectivité entre les neurones et désactivé plus de gènes liés au métabolisme des graisses et des amides que les souris ayant bu de l’eau plate.
La recherche scientifique parle des effets de la nature et de l’éducation. En génétique, la « nature » est l’ADN que hérité des parents, et la « culture » est constituée des facteurs environnementaux qui peuvent contrôler l’expression des gènes.
Les gènes peuvent être activés ou désactivés par des molécules appelées modificateurs épigénétiques qui se fixent sur l’ADN et peuvent être contrôlés par des facteurs environnementaux tels que l’alimentation, le comportement et l’humeur, entre autres.
Les modificateurs épigénétiques comprennent des groupes méthyles qui désactivent les gènes et des groupes acétyles qui activent généralement les gènes.
Si un gène est désactivé, l’ADN sera étroitement enveloppé et les informations qu’il code deviendront très difficiles d’accès, ou difficile à lire. En revanche, les gènes qui sont activés restent libres, ce qui permet une lecture facile de leurs informations, qui seront ensuite traduites en processus cellulaires du métabolisme.
Par conséquent, en fonction du comportement et du régime alimentaire d’un individu, différents gènes permettant différents processus seront activés.
Dans le cas de souris apprenant quelque chose de nouveau, celles qui avaient bu de l’eau additionnée de caféine présentaient un processus épigénétique amélioré dans leurs gènes d’apprentissage et de connectivité par rapport aux souris qui avaient seulement bu de l’eau, ce qui suggère une expérience d’apprentissage améliorée.
Les chercheurs ont poursuivi l’expérience pour voir si la caféine avait le même effet sur des souris qui n’étaient pas dans un environnement d’apprentissage.
Curieusement, la caféine a eu l’effet inverse sur des souris sédentaires.
Des souris sédentaires forcées d’apprendre et de naviguer dans un labyrinthe aquatique ont supprimé les gènes d’apprentissage et activé le métabolisme, ce qui indique un renforcement de ce à quoi elles étaient habituées, à savoir aucun exercice et aucun apprentissage.
Cependant, ce renforcement était accru dans les gènes des souris sédentaires qui avaient bu de la caféine, avec une suppression encore plus importante des processus d’apprentissage et ainsi de suite.
Les chercheurs ont conclu que la caféine pouvait offrir un meilleur « codage des événements liés à l’expérience ».
Pour ceux dont l’apprentissage est intrinsèque, la caféine a accéléré le processus d’apprentissage, mais pour ceux dont le mode de vie est sédentaire, la caféine a renforcé les gènes dans le sens inverse.
Ces résultats ouvrent la possibilité que la caféine puisse être utilisée pour améliorer d’autres processus, comme un codage plus efficace des processus dans l’exercice.
Caféine, apprentissage et maladies du cerveau
La connaissance et la caféine sont toutes deux des facteurs de protection majeurs contre les maladies de déclin cognitif telles que la maladie d’Alzheimer et la démence.
L’idée générale est que les personnes qui en savent plus et ont plus de capacités cognitives progressent plus lentement dans les maladies de déclin cognitif.
Des études ont montré que la caféine peut jouer un rôle plus intrinsèque dans la prévention des maladies neurodégénératives et de déclin cognitif.
Une consommation modérée de caféine protège les personnes contre le développement de troubles neurodégénératifs, notamment la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.
Pour un bénéfice maximal pour la santé, l’apport quotidien est généralement plafonné à 400 mg de caféine par jour, soit l’équivalent de 3 à 4 tasses de café.
Certaines études montrent que la consommation d’une quantité de caféine allant jusqu’à 400 mg réduit jusqu’à 60% le risque à long terme de maladie d’Alzheimer et de Parkinson, par rapport à une consommation faible ou sans caféine.
La maladie d’Alzheimer et la caféine
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative progressive et irréversible qui entraîne un déclin cognitif, comportemental et de la mémoire.
À un stade avancé, les patients perdent progressivement leur contrôle moteur involontaire et volontaire.
Ces symptômes peuvent s’expliquer par les zones du cerveau les plus touchées par la maladie d’Alzheimer, à savoir l’hippocampe, une structure en forme d’hippocampe située dans les profondeurs du cerveau, et le néocortex, la couche externe du cerveau.
L’hippocampe forme et stocke la mémoire à long terme, tandis que le néocortex est responsable des mouvements volontaires, des décisions, des émotions et de la perception.
Dans la maladie d’Alzheimer, dans l’hippocampe et le néocortex, les patients développent généralement des dépôts de plaques constituées de protéines amyloïdes bêta à l’extérieur des cellules, une accumulation d’enchevêtrements fibreux de protéines tau à l’intérieur des neurones, et une perte neuronale.
Toutefois, des études animales ont montré que la caféine réduit les plaques de protéine bêta‑amyloïdes caractéristiques de la maladie d’Alzheimer.
Chez les rats, la caféine peut réduire les plaques jusqu’à 60 et 50% dans l’hippocampe et le néocortex.
La perte d’une protéine appelée protéine kinase A (PKA) est également un facteur fréquent dans la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives.
Des niveaux normaux de PKA protègent contre la maladie d’Alzheimer, car la protéine réduit la formation de plaques en empêchant l’accumulation de protéines formatrices de plaques.
Chez les souris présentant des plaques semblables à celles de la maladie d’Alzheimer, la caféine peut ramener les niveaux de PKA à la normale et réduire les plaques dans le cerveau.
En tant qu’antioxydant, la caféine réduit également le stress oxydatif en neutralisant les actions des espèces réactives de l’oxygène, souvent causées par la dégradation des graisses ou d’autres processus cellulaires.
Les espèces réactives de l’oxygène peuvent blesser les neurones et provoquer la mort cellulaire, mais leur neutralisation grâce à l’action de la caféine réduit et prévient la perte neuronale.
La maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est une autre maladie neurodégénérative contre laquelle la caféine peut protéger.
La dopamine est un neurotransmetteur qui agit comme un interrupteur pour activer les neurones.
Dans la maladie de Parkinson, cependant, les neurones producteurs de dopamine dans la substance noire et le striatum, deux structures importantes dans le contrôle du mouvement, sont lentement détruits.
Les patients atteints de la maladie de Parkinson présentent souvent une bradykinésie (lenteur des mouvements), une rigidité et une instabilité posturale.
Toutefois, la caféine pourrait être en mesure de réduire les dommages et la mort des neurones producteurs de dopamine, car elle peut inhiber les récepteurs de l’adénosine, dont certains sont responsables de l’induction d’une inflammation et de lésions des cellules cérébrales susceptibles d’endommager les neurones producteurs de dopamine.
Thé ou café ?
Bien que le café soit la boisson la plus courante et la plus appréciée pour la consommation de caféine, il n’est pas la seule source naturelle de cette substance chimique intéressante.
La teneur en caféine peut varier selon la méthode d’infusion et le type de café utilisé.
L’expresso est le café le plus concentré en caféine avec 0,6 à 3,3 mg par millilitre. Le café infusé dans de l’eau bouillante ou filtré a une concentration en caféine de 0,7 à 1,1 mg/ml, et le café instantané a généralement une concentration de 0,2 à 0,6 mg/ml.
Le café Arabica est le plus consommé, mais le Robusta a une teneur en caféine presque deux fois plus élevée.
Outre la caféine, le café est également riche en antioxydants tels que les acides hydroxycinnamiques (70 à 350 mg) et les polyphénols (35 mg), qui préviennent tous deux le développement de maladies causées par une inflammation chronique, notamment le cancer et le diabète.
La boisson contient également une petite portion de minéraux, notamment du potassium, du magnésium et du phosphore.
Malgré tous ses effets positifs, le café ne doit être consommé qu’avec modération : pas plus de 4 tasses par jour, soit 400 mg de caféine, avec une limite de 200 mg (deux doses) par boisson. La caféine ne convient pas non plus à tout le monde, car les personnes qui y sont sensibles peuvent souffrir de palpitations, d’hypertension artérielle et d’agitation.
Si vous êtes sensible à la caféine ou si le café n’est tout simplement pas votre truc, le thé est une alternative viable pour une boisson saine à faible teneur en caféine.
Le thé sec est celui qui contient le plus de caféine ; 3,5% des feuilles de thé contiennent de la caféine, contre 1,1 à 2,2% dans les grains de café.
Cependant, comme on utilise plus de grains de café par portion, une seule portion de thé contient rarement plus de 100 mg de caféine.
En raccourcissant le temps d’infusion et en abaissant la température d’infusion du thé, on réduit la quantité de caféine. Plus le thé est chaud et plus il est infusé longtemps, plus sa teneur en caféine sera élevée.
Pour tirer le maximum de caféine d’une portion de thé, essayez d’infuser le thé noir à une température allant jusqu’à 100° pendant plus de 3 minutes pour obtenir un maximum de 90 mg de caféine dans une boisson.
L’infusion du thé noir pendant 3 minutes réduit généralement de moitié la teneur à 47 mg.
Le thé Matcha, la forme en poudre du thé vert séché, est également un thé hautement caféiné qui fournit 35 mg de caféine par demi‑cuillère à café (1 g).
Le thé vert et le thé blanc sont plus faibles que le matcha et le thé noir et ont un goût plus subtil que celui du thé noir.
Ces boissons sont généralement infusées à des températures plus basses, jusqu’à 82°C, ce qui donne 20 à 45 mg de caféine par portion pour le matcha et 6 à 60 mg pour le thé vert.
Les tisanes telles que la camomille, la lavande et le jasmin ne contiennent pas de caféine, bien que certaines boissons fassent état d’une teneur négligeable en caféine.
Comme le café, le thé est également une riche source d’antioxydants. Les feuilles de thé sont abondantes en polyphénols, qui préservent la santé intestinale et ont des actions anti‑vieillissement.
Des minéraux tels que le potassium, le calcium et le magnésium sont également présents dans de petites portions de thé.
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