(Brain activity patterns during sleep (NREM and REM), comparing caffeine versus placebo effects on periodic neural oscillations (after removing aperiodic spectral components). Credit: Communications Biology (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-08090-z)
카페인은 아마도 전 세계에서 가장 널리 사용되는 향정신성 물질 (psychoactive substances)일 것입니다. 가장 흔한 섭취 경로는 역시 커피이지만, 사실 커피에만 들어 있는 게 아니라 차, 에너지 드링크, 초콜릿 등 다른 식품에도 들어 있습니다. 카페인은 각성 효과를 통해 우리가 일과 생활에 더 집중할 수 있게 도와주지만, 과도한 섭취는 수면에 악영향을 줄 수 있습니다.
캐나다 몬트리올 대학의 필립 톨케 (Philipp Thölke, a research trainee at UdeM's Cognitive and Computational Neuroscience Laboratory (CoCo Lab))와 카림 제르비 교수 (Karim Jerbi, a psychology professor and researcher at Mila–Quebec AI Institute)가 이끄는 연구팀은 자기 전 섭취한 카페인이 뇌에 어떤 영향을 미치는 지 연구했습니다.
연구팀은 40명의 건강한 자원자를 모아 자기 3시간 전, 1 시간 전 카페인 캡슐 (카페인으로 200mg)과 위약을 먹게 하고 자면서 뇌파 (EEG)를 측정하게 했습니다. 이틀에 걸쳐 독립적으로 카페인 캡슐과 위약을 먹어서 차이점을 비교한 것입니다. 그 결과 자기 전 섭취한 카페인은 뇌파와 수면 패턴에 상당한 영향을 주는 것으로 나타났습니다.
자기 전 카페인 섭취는 비렘 수면 (Non-REM) 과정에서 뇌파의 복잡도를 증가시키는 방향으로 작용했습니다. 그리고 세타 파와 알파 파 같은 느린 주기의 진동을 줄이고 각성과 관련이 있는 베타 파의 활동을 증가시켰습니다. 이는 수면 중 뇌의 회복 기능보다는 각성을 시키는 쪽으로 작용하는 것으로 보입니다.
흥미로운 점은 카페인이 뇌파에 미치는 영향이 40-50대 보다 20대에서 더 크게 나타났다는 것입니다. 연구팀은 젊은 사람의 뇌에 아데노신 (adenosine) 수용체가 많은 것이 원인이라고 보고 있습니다. 아데노신은 활동 중에 뇌에 축적되어 피로를 느끼게 하는 물질인데, 젊을 수록 수용체가 더 많아 잠을 더 많이 자도록 유도합니다. 카페인은 이 기전을 차단하고 각성 효과를 만들기 때문에 젊은 나이에서 더 영향을 미치는 것으로 보입니다.
다만 카페인 자체는 일반적인 생각과는 달리 사실은 건강에 좋다는 보고들도 많습니다. 앞서 소개한 것처럼 커피나 차 섭취는 심혈관 및 전체 사망률 감소와 연관이 있는 것으로 보입니다.
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그런 만큼 커피나 차 섭취는 적당한 범위 안에서는 권장할 수 있지만, 수면 장애를 피하기 위해서는 주로 오전 시간대나 이른 오후 시간 대에 섭취하는 것이 가장 좋을 것으로 생각됩니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2025-05-coffee-affects-brain.html
Philipp Thölke et al, Caffeine induces age-dependent increases in brain complexity and criticality during sleep, Communications Biology (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-08090-z
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