马修·沃克 | 撰文

大脑中腺苷增加的一个后果就是人们越来越渴望睡眠。这就是所谓的睡眠压力，它是决定你什么时候感到困倦、该上床睡觉的第二种力量。高浓度的腺苷可以通过一种巧妙的双重作用效果来降低大脑中促醒区域的“体积”，同时调高睡眠诱导区域的比例。由于这种化学睡眠压力，当腺苷浓度达到峰值时，不可抗拒的睡眠欲望就会占据上风。在清醒12～16个小时之后，大多数人都会出现这种情况。

然而，你可以通过使用一种让你感觉更加警觉和清醒的化学物质来人为地降低腺苷的睡眠信号：咖啡因。

咖啡因不是一种保健品。相反，它是世界上使用最广泛的（被滥用的）精神兴奋剂。它是全球第二大贸易商品，仅次于石油。咖啡因的摄入代表了有史以来针对人类进行的历时最久、规模最大的无监管药物研究之一，也许只有酒精能与之匹敌，而且现在仍是如此。

在大脑中，咖啡因与腺苷对抗，通过霸占腺苷的结合位点——即受体——来发挥作用。一旦咖啡因与这些受体结合，它并不会像腺苷那样刺激受体来使你产生困意。相反，它会阻塞并有效地抑制受体，起到掩蔽剂的作用。这就相当于用手指堵住耳朵来隔绝声音。通过胁迫和占据这些受体，咖啡因阻断了腺苷向大脑正常传递的困觉信号。结果是：尽管腺苷水平高到正常情况下足以让你入睡，咖啡因还是会诱使你感觉十分清醒。

体内的咖啡因水平在口服约三十分钟后达到顶峰。然而，问题在于咖啡因会在你的体内持续存在。药理学中，我们讨论药物疗效时会用到“半衰期”这一术语。简单来说，就是指机体代谢掉药物浓度的50%所消耗的时间。咖啡因的平均半衰期为5～7小时。假设你在晚饭后7∶30左右喝了一杯咖啡。这就意味着在凌晨1∶30，可能有50%的咖啡因仍然具有活性，而且继续在你的脑组织中循环。换句话说，到凌晨1∶30的时候，你只代谢掉了晚餐时摄入咖啡因的一半。

不过，50%这个数字也并不值得庆幸。半杯咖啡因的作用仍然很强，要想继续将咖啡因完全分解掉依然任重而道远。在大脑继续与咖啡因这股敌对力量做斗争时，这一晚你注定不能轻易、平静地入睡了。大多数人并没有意识到要花多久才能克服一剂咖啡因带来的后果，所以他们不会在早上从糟糕的睡眠中醒来时，联想到是十个小时之前晚餐时喝的那杯咖啡在作怪。

咖啡因不仅普遍存在于咖啡、某些茶类和多种能量饮料中，也存在于黑巧克力、冰激凌等食品，及减肥药、止痛片等药物中。它是常见的导致入睡困难、睡眠质量差的罪魁祸首之一，却常常让人误认为自己患上了医学上的失眠症。同时要注意，脱咖啡因的咖啡并不代表不含咖啡因。一杯脱咖啡因咖啡中的咖啡因含量通常是普通咖啡的15%～30%，远非不含咖啡因。如果晚上喝三到四杯脱咖啡因咖啡，仍然会像喝一杯普通咖啡一样破坏你的睡眠。

然而咖啡因的“毒性”的确会逐渐消退。咖啡因能被肝脏中的一种酶清除掉，随着时间逐渐降解。有些人肝脏中的酶能够更有效地降解咖啡因，迅速将它从血液中清除，而这很大程度上由遗传因素决定。这种人非常少见，他们可以在晚餐时喝一杯浓咖啡，夜里仍能轻松入睡。但是，另一些人的酶作用比较缓慢。他们的身体需要更长时间来代谢掉等量的咖啡因。因此他们对咖啡因的作用非常敏感。这些人早上喝一杯茶或咖啡就能精神振奋一整天。假如喝第二杯的话，即使是在下午的早些时候喝，他们晚上也会睡不着觉。

此外，衰老也会改变咖啡因的清除速度：年龄越大，大脑和身体清除咖啡因需要的时间也就越长，因此随着年龄增长，咖啡因对睡眠的干扰也会变得越明显。

如果你想通过喝咖啡在深夜保持清醒，那么等到肝脏清除掉你体内所有的咖啡因之后，你就要准备好接受一个恼人的后果，即人们常说的“咖啡因崩溃”现象。就像一个玩具机器人的电量耗尽一样，你的精力水平会直线下降。你会觉得很难再去集中精力工作，并再一次陷入强烈的睡意中。

现在我们了解了其中的奥秘。咖啡因在你体内的整个过程中，它所阻断的导致困乏的物质（腺苷）仍然在持续增加。而由于你摄入的咖啡因阻隔了你的感觉，大脑并没有察觉到这一不断上升的激发困意的腺苷浓度。但是一旦肝脏代谢掉了产生阻碍作用的咖啡因，你就会感受到剧烈的反弹：两三个小时前，也就是你喝咖啡之前就产生的困意，加上这段时间里额外积累的腺苷正不耐烦地等着咖啡因消失，这两股力量会一同袭击你。

当受体由于咖啡因被分解而空出，腺苷就会迅速赶来与受体结合。这种情况一发生，你就会被腺苷激发的最强烈的困意攻击，正是这种困意导致了上文提到的咖啡因崩溃。除非你摄入更多的咖啡因来对抗腺苷的强大压力，否则你会发现保持清醒真的很难，而这样一来又会导致咖啡因依赖循环。

为了让你牢记咖啡因的影响，我要用美国国家航空航天局(NASA)在20世纪80年代做的一项深奥研究进行补充说明。他们的科学家对蜘蛛施用了不同的药物，然后观察它们结出的网。些药物包括麦角酸二乙基酰胺（LSD，一种神经致幻剂）、甲基苯异丙胺（即安非他命，一种精神类药物）、大麻和咖啡因。研究人员注意到，与其他被测试的强效药物相比，这些蜘蛛在咖啡因的作用下更加无法结出类似于正常的或是有条理的、具有捕猎功能的网，非常惊人。

值得说明的是，咖啡因是一种兴奋剂，也是唯一一种我们很容易给予孩子和青少年的致瘾物质——我们稍后会在书中讨论这一做法引发的后果。

本文摘自《我们为什么要睡觉？》，作者为马修·沃克，译者田盈春，北京联合出版公司2021年3月出版。《赛先生》获授权转载。