咖啡因靠什麼讓你興奮？本是植物殺蟲劑卻讓人心癮難戒

城市的某個角落裡，疲倦的我們望著手中的活兒，一杯暖暖的咖啡又落下肚中。

咖啡順著你的腸道被吸收入你的體內，注意力逐漸集中、興奮感遲遲消褪不去。

這神奇的體驗，讓我們日益沉迷於此，疲憊時更是不喝不快。

對我們來說，咖啡那微微苦澀的口感，總能從睡意手裡搶奪時間。

其實蘊含在咖啡中的咖啡因，才是提神醒腦的大功臣。

作為最受寵的精神性藥物，它不但沒有被排斥，還聚攏一大批人成為它的擁躉。

可樂、茶葉、咖啡、藥品、巧克力、各式能量飲料，層出不窮的產品早已沁入我們的生活。

追本溯源，中華神農氏從一片落入熱水中的葉子里，發現了茶飲。

大洋彼岸的美洲土著此時也恰巧用代茶冬青制出黑色聖水。

而非洲衣索比亞的幾隻牧羊無意吃下咖啡豆後異樣的活力，也引起了人們的好奇心。

幾乎是同一時期，亞非美三塊大陸竟都將咖啡因製成了飲料。

對自然認知不足的先民，對這些能夠提神醒腦的東西總是充滿了疑惑。

不過到了1819年之後，科學家們逐漸揭開了咖啡因的神秘面紗。

德國化學家Runge首次從咖啡豆中提取得到純的咖啡因，隨後同樣是德國化學家的E.Fischer成功合成了咖啡因。

現代醫學的蓬勃發展，讓人們逐漸了解咖啡因這類生物鹼的特性。

原來，在人的腦內中樞有著專門負責反饋疲勞的腺苷與腺苷受體。

當人體體能消耗殆盡，只有通過腺苷與腺苷受體結合，向大腦傳遞身體的信息，大腦才能感受到疲憊，並發出需要睡眠的信號。

而瘦小咖啡因能輕鬆擠過腦血屏障，憑著和腺苷近似的結構，鬼鬼祟祟的和腺苷受體結合。

在咖啡因主動競爭受體後，腺苷的信號無法傳達給大腦，只能在一旁干著急。

另外，咖啡因還會通過更為複雜的神經機制提高多巴胺水平。

大腦無法感知睡意的情況下，多巴胺水平的提高，使用者便感受到才思敏捷、精神興奮。

也有研究表明，咖啡因不僅作用於神經，它還能夠降低內啡肽和皮質醇的閾值*，從而增強人的耐力值。

它同時提高了神經肌肉的傳導，改變細胞內鈣離子濃度來增強肌纖維的收縮性。

這對於提高瞬時爆發或是提高耐力都有一定幫助，因此許多功能飲料都添加有咖啡因。

不過瞬時的提高不利於維持神經肌肉的穩定性，一些需要精密性的運動反倒不適合使用咖啡因。

*註：內啡肽能夠緩解疲勞帶來的酸痛，而皮質醇則促進能量釋放。

咖啡因也可當做藥物使用，它能使腦部的血管收緊，減少腦部血液流動，可以用作緩解頭疼的「特效藥」。

同時，它還能夠促進兒茶酚胺*的合成和釋放，所以可用作正性心血管藥物。

即使是一次服用小劑量也能產生心率增快、血壓升高等正性心理作用。

還有一些研究認為，咖啡因有利於預防II型糖尿病，對預防帕金森症也有神效。

*註：兒茶酚胺有去甲腎上腺素（NAd）、腎上腺素（Ad）、多巴胺（DA），兒茶酚胺分泌能提高血壓、使心率增速。

只是植物為什麼要產生如此多神效的咖啡因？

莫非跟水果一樣，為了吸引動物上癮為他們傳播種子？

其實，咖啡因是植物自己的秘密武器，具有多種神效。

為了驅趕昆蟲，一些植物分泌出咖啡因保護自己。

咖啡因會使昆蟲食入後產生厭食症，劑量大時甚至會直接死亡。

植物不僅僅將咖啡因用作驅趕害蟲，還能吸引蜜蜂為其精確傳粉。

因為咖啡因能使蜂類對植物的長期記憶提升，以此大大提高了蜜蜂在同類植物上來回採蜜的可能。

若是含有咖啡因的葉子落在地上，咖啡因進入土壤還能抑制周圍與之競爭的植物生長。

動物竟將咖啡因當做食物，絕對是植物們始料未及的。

當然，也不僅是咖啡因遭了罪，許多生物鹼都有這樣的經歷，如煙鹼（尼古丁）被用作農田殺蟲、麻黃鹼用作感冒藥、黃連素中的小檗鹼等等，都屬於被帶入人類社會的生物鹼。

可以說生物鹼是不亞於青黴素的重大發現。

作為植物自保的殺蟲劑，咖啡因理所當然不是為了幫助人類而生。

咖啡因作為精神藥物，本身就會讓人產生依賴，當你努力嘗試戒掉它時，就會感覺到頭疼、疲倦、易怒等戒斷癥狀。

儘管這與毒品的戒斷反應比起來好的太多，但許多意外往往是因為漠視了這些可能存在的問題。

2015年年末，日本NHK電視台報道了一例：20歲年輕男子因為過量攝入咖啡因中毒致死。

這位小夥子在加油站工作，因為時常日夜顛倒，為了提神，經常將功能飲料作為日常飲料。

也許是提神的作用不夠明顯，他還服用含有咖啡因的藥物，最終因為短時間攝入過量的咖啡因導致死亡。

若是持續大劑量維持精神狀態，離死亡已經不遠了。

有數據顯示，咖啡因成人口服致死量一般為10g，這個數值只有當直接消費純品時容易達到。

按市面上的咖啡平均500ml含有130~240mg咖啡因來算（速溶咖啡會相對更低），飲入20升咖啡才能達到致死量，撐死的概率會更大些。

但是根據FDA給出的標準是每天攝入400mg為安全劑量，超出劑量會產生依賴甚至上癮，一旦停用會出現精神萎頓、渾身乏力等癥狀。

但並不是謹慎致死劑量就可以的，因為咖啡因不是重新喚醒人們的活力，而是預支了未來的活力。

許多人感受到困時，會考慮不斷飲入咖啡，以期擺脫眼皮打架一類讓人不悅的微睡眠現象。

咖啡因也不負眾望，抑制了腺苷與腺苷受體的結合，只是腺苷並沒有因此消失。

腺苷在腺苷受體旁排隊等待結合，而且人體的疲憊感只是被咖啡因遮蔽，實際上疲憊感還在累加，腺苷積累也越來越多。

待到咖啡因的功效過去，遠超常量的腺苷與腺苷受體結合，就會感到極度疲憊，這便是「咖啡因崩潰」。

而且，400mg的安全劑量其實並不一定適合每一個人。

歐洲人、美洲人有著悠久的咖啡文化，在咖啡耐受性上一定程度高於亞洲人。

如果你的父母能夠面不改色地喝下兩大杯咖啡，說明你的耐受性也不會太差。

但也有些人，只需要一小杯就能奮戰一整晚睡不著，所以劑量仍是因人而異。

雖然飲用咖啡有風險已經很糟糕，不過還有更糟糕的：這份「神采奕奕」也許還不是你需要的。

咖啡因能有效緩解睡眠不足導致的注意力缺陷，但這隻對於簡單枯燥的加班工作有幫助。

在需要更多判斷和思考的工作上，咖啡因已經無法掩飾睡眠不足導致的風險認知的不足。

嚴重的認知偏差會使最終的工作結果不稱心，與你硬撐著做事不會有什麼差別。

而且刷夜之後，咖啡因的體內代謝情況還會影響到之後的恢復性睡眠。

體內代謝咖啡因的時間也受個體差異影響，一般情況下成人的咖啡因半衰期*大概是5~6個小時。

生活習慣也會影響到代謝的時間，孕婦、酒鬼代謝速度相對慢，而煙民代謝則更快。

如果在體內代謝不完整的情況下睡覺往往質量欠佳，仍攝入咖啡因維持精神，便會陷入惡性循環。

*註：指的是一半的咖啡因完成新陳代謝的時間。

也有數據顯示，即使在咖啡因半衰期過後，恢復性睡眠的質量還是有可能受到影響。

所以說咖啡因對人最大的幫助其實並不如想像中的有用，可以選擇的話，還是睡一覺吧。

至於對於咖啡因，我們也大可不必談之色變。

畢竟現在的咖啡因早已經是一種飲料文化,功能飲料、可樂、奶茶、咖啡、茶飲哪一個不是日日相見？

那些每日論證咖啡因優劣的科學家、研究員們，哪個不是在實驗室里喝著咖啡日夜奮戰？

倒是我們終日看著新聞報道誠惶誠恐，卻從不計較劑量。

*參考資料

McHill, A. W., Smith, B. J., & Wright, K. P.. Effects of caffeine on skin and core temperatures, alertness, and recovery sleep during circadian misalignment. Journal of biological rhythms, 2014. 29(2), 131-143.

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