Мюррей Карпентер - На кофеине. Полезная вредная привычка
Либерман указал на тюбики на столе. На одном, серебристом, была этикетка «Яблочный пирог», на другом – «Шоколадный пудинг с кофеином». «Пирог» содержит 100 миллиграммов кофеина, а «пудинг» – 200. Эти продукты были разработаны специально для пилотов, которые летают на самолетах-разведчиках U-2 на высоте до 21 километра. Либерман подошел к полке и показал мне пилотский шлем.
«Самолет-разведчик U-2 поднимается невероятно высоко, но он недостаточно загерметизирован, поэтому пилоты должны носить скафандр и шлем, как космонавты, – сказал он. – И им приходится совершать довольно длинные перелеты. Не сверхдлинные, но достаточно продолжительные, чтобы захотелось есть и пить. Единственный способ, которым они могут положить что-то в рот, – через эту маленькую штуковину (он показал на своего рода соломинку), которая позволяет есть пищу из тюбика».
Либерман хорошо знаком с этой системой. Он и его коллеги когда-то изучали влияние кофеина на летчиков. Участниками исследования стали двенадцать пилотов ВВС США, которых тестировали ночью на авиационных тренажерах. Это было уникальное исследование, поскольку в нем изучались кофеинизированные продукты питания, а не напитки или таблетки. Помимо прочего, оно включало вопросы о настроении, самочувствии и тесты на решение когнитивных задач.
Ученые обнаружили, что кофеин отлично работает при доставке с пищей. Вместо того чтобы получать еду и кофеин по отдельности, неуклюже разыскивая их пищевой трубкой, пилоты могли получать все вместе. «Результаты показали, что кофеинизированная пища из тюбика – эффективный инструмент для поддержания когнитивной функции и внимания при длительных и ночных перелетах, – пишут исследователи. – Эти результаты можно распространить на другие группы населения, которые носят сложную спецодежду, например химические защитные костюмы или скафандры, в течение длительных периодов времени».
Либерман также изучил действие кофеина на военнослужащих на земле… и в воде. В ходе одного из своих экспериментов он исследовал элитное подразделение американских вооруженных сил в крайне напряженной ситуации. Спецназ ВМС США уже давно известен как лучшая часть американской армии. Репутация этих солдат еще больше упрочилась, после того как в 2011 году они провели рейд, в результате которого был убит Усама бен Ладен.
Но в спецназ (он называется SEAL[47], это сокращение от слов «море, воздух, земля») берут не всех желающих. Вы должны пройти испытания. Самый сложный период обучения известен как «адская неделя»; это жестокая инициация, которая обычно проводится на пляжах недалеко от Сан-Диего. Вот как Либерман описал «адскую неделю» в статье в 2002 году:
«Задания этой недели включают целый ряд испытаний, таких как, например, погружение в прибой, когда стажеры сидят, соединив руки, в то время как волны ударяют им в лицо. В зависимости от температуры воды это длится от 10 до 20 минут. Еще одним частым заданием является коллективный подъем надувных лодок над головой. Причем в лодках находятся спасательные жилеты, весла и нередко значительное количество воды. Впрочем, обычно инструкторы требуют от стажеров выполнения других, более традиционных физических упражнений, таких как отжимания и приседания. Психологические испытания включают словесные конфронтации с инструкторами и заведомо проигрышные задания. Во время “адской недели” у стажеров остается всего несколько часов на сон во время нерегулярных перерывов в тренировках, и часто в такие моменты они оказываются мокрыми и замерзшими… Как правило, в ходе испытаний больше половины стажеров отсеивается».
Те, кто не выдерживает, могут добровольно исключить себя из списков – подойти к блестящему латунному колоколу, ударить в него и закончить свою карьеру до того, как она начнется. В целом это действительно адский опыт. И тут есть еще один дьявольский аспект: стажерам не разрешается использовать кофеин… за исключением научных целей.
Именно здесь Либерман решил оценить эффективность данного вещества: в экстремальных условиях, которые заставляют сильных мужчин выходить за пределы человеческих возможностей, на лишенных сна солдатах в состоянии сильного стресса. В его исследовании добровольно приняли участие 90 человек, 68 довели его до конца (остальные предпочли ударить в колокол). Средний возраст мужчин составлял 24 года, все они имели трехлетний стаж службы в вооруженных силах. После 72 часов почти без сна им давали капсулы, содержавшие 100, 200 или 300 миллиграммов кофеина, или идентично выглядящие, но с плацебо.
Затем новобранцы выполняли различные испытания, в том числе серии когнитивных тестов на портативных компьютерах. Один из них заключался в обнаружении слабого, редкого визуального сигнала. Другой сочетал в себе краткосрочное обучение с двигательными навыками – требовалось запомнить и повторить случайную последовательность из 12 клавиш. Ученые фиксировали настроение солдат и их ощущение сонливости. Затем был проведен тест на меткость стрельбы с помощью лазера, установленного на неработающем АК-47.
Результаты оказались однозначными. Кофеин заметно повышал производительность участников во всех тестах, за исключением меткости, на которую он не оказывал никакого влияния.
Либерман сделал вывод: «Даже в самых неблагоприятных обстоятельствах умеренная доза кофеина может повысить когнитивные функции, в том числе бдительность, память, обучаемость и настроение. Когда они имеют решающее значение и должны поддерживаться в состоянии стресса, кофеин способен обеспечить значительные преимущества. В таких условиях оптимальной представляется доза 200 миллиграммов».
Когда мы обсуждали кофеин в офисе Либермана в другом здании кампуса Центра в городе Натик, он сказал мне, что кофеин способен помочь и гражданским лицам. «В большинстве случаев он улучшает вашу способность реагировать на сравнительно редкие, но потенциально очень важные стимулы. Повышение внимания и скорости реакции могут спасти жизнь как солдату на посту, так и гражданскому человеку, например при долгой поездке по пустынному шоссе. Впрочем, если вы собираетесь использовать кофеин, то вы должны это делать умеренно. Среди ученых много разногласий по поводу того, является ли кофеин полезным или вредным. Поскольку они не могут прийти к единому мнению, наиболее правильным мне представляется вариант, когда люди знают о его плюсах и минусах и принимают самостоятельные решения».
Принятие решения об использовании кофеина осложняется проблемой выбора дозы, особенно учитывая, что содержание этого вещества в кофе и чае является непостоянным. Либерман сказал: «Его очень трудно рассчитать математически, но обычно люди хорошо чувствуют количество, потому что, как только они превышают дозу, у них развиваются неприятные симптомы».
Фрэнк Риттер из Лаборатории прикладных когнитивных исследований Пенсильванского университета занимался изучением кофеина при поддержке Управления военно-морских исследований, и его заинтересовал вопрос, как определять нужное количество этого вещества. Он считает, что даже опытные потребители не всегда правильно оценивают полученную дозу. В результате исследований он разработал приложение для мобильного телефона, которым могут пользоваться и военные, и гражданские.
Программа позволяет вводить количество потребленного кофеина, например чашку кофе 500 миллилитров или жвачку Stay Alert, и с помощью графика определять, как много кофеина содержится в организме. Если вы хотите оптимизировать свой метаболизм, то можете задать нужные границы, и телефон предупредит вас, когда уровень кофеина выйдет за пределы указанного интервала или когда наступит время снизить потребление, чтобы хорошо выспаться ночью. К июню 2013 года это приложение скачали почти 80 000 человек.
Другие исследователи изучали применение кофеина в военных целях. В статье Исследовательского центра Эймса НАСА описывается метод использования кофеина во время участия экипажей авианосцев в четырехдневной тяжелой операции. В ней авторы предлагают откладывать кофеиновый удар до того времени, когда люди начнут испытывать наибольшую сонливость.
«Флотские славятся тем, что употребляют большое количество кофеина. Для повышения эффекта у регулярных пользователей членам экипажа рекомендуется значительно уменьшить (но не прекратить) его прием как минимум за два дня (а лучше за неделю) до операции и не принимать его в течение первых 18–20 часов после ее начала. За два дня до операции употребление кофеина должно быть уменьшено наполовину.
Кроме того, его следует использовать стратегически: начинать прием поздней ночью или ранним утром (01:00–03:00) и сводить на нет в утренние часы (08:00). Чтобы кофеин дал эффект, ему требуется около 30 минут (пиковый уровень в плазме достигается через полчаса-час), а стимулирующее действие длится около трех-четырех часов (период полувыведения около трех – семи часов). Некоторым людям кофеин снова требуется после полудня – в это время внимание может рассеиваться, причем независимо от приема пищи. Кофеин не следует принимать в период относительной бодрости или в течение нескольких часов перед сном, хотя это вряд ли станет проблемой во время напряженной операции, когда сон откладывается на 30 часов и более».
