Mỗi sáng bước vào văn phòng hay trước giờ ôn thi căng thẳng, nhiều người có thói quen pha ngay một tách cà phê. Cảm giác đầu óc bừng tỉnh sau vài ngụm đầu tiên khiến không ít người tin rằng thức uống này là "thần dược" giúp tăng cường trí nhớ và học đâu nhớ đó. Tuy nhiên, liệu cà phê có thực sự làm bộ não ghi nhớ tốt hơn như chúng ta vẫn nghĩ?
Câu trả lời ngắn gọn từ các dữ liệu khoa học là: caffeine trong cà phê cải thiện rất rõ rệt sự tỉnh táo, khả năng chú ý và tốc độ phản xạ, nhưng tác động trực tiếp lên trí nhớ ngắn hạn lại không nhất quán [1]. Nói cách khác, cà phê không phải là chất tăng cường nhận thức "thuần túy" giúp bạn thông minh hơn hay nhớ giỏi hơn ngay lập tức [1]. Thay vào đó, nó giúp não bộ bớt mệt mỏi và tập trung tốt hơn, từ đó gián tiếp hỗ trợ hiệu suất làm việc [1].
Cơ chế đánh thức não bộ của caffeine
Để hiểu vì sao cà phê giúp tỉnh táo nhanh chóng, cần nhìn vào cách caffeine tương tác với hệ thần kinh trung ương [2]. Trong não người có một chất dẫn truyền thần kinh mang tính ức chế tên là adenosine, có nhiệm vụ làm dịu hoạt động thần kinh và gây cảm giác buồn ngủ [2]. Khi uống cà phê, caffeine sẽ gắn vào và khóa các thụ thể tiếp nhận adenosine này, từ đó kích thích hoạt động của các tế bào thần kinh trên toàn bộ hệ thần kinh trung ương [2].
Sau khi uống, nồng độ caffeine trong huyết tương thường đạt mức tối đa trong vòng ít nhất một giờ [3]. Phần lớn các nghiên cứu ghi nhận hiệu quả hỗ trợ nhận thức rõ nét nhất ở khoảng 30 đến 60 phút sau khi tiêu thụ [3]. Dù vậy, tác động giảm cảm giác uể oải, buồn ngủ chủ quan có thể xuất hiện rất nhanh, chỉ trong vòng 10 phút sau khi nạp vào cơ thể [4].
Ngoài cơ chế khóa adenosine, các nhà khoa học còn phát hiện sự tham gia của hệ thống cholinergic (một hệ thống dẫn truyền thần kinh liên quan đến trí nhớ và sự tỉnh táo) vào các tác động của caffeine [5]. Các thí nghiệm dùng scopolamine (một chất ức chế cholinergic gây suy giảm nhận thức tạm thời giống bệnh Alzheimer) ở cả người tình nguyện khỏe mạnh và chuột trưởng thành đều cho thấy caffeine có khả năng ngăn chặn sự gián đoạn trí nhớ do hóa chất này gây ra [6]. Điều này chứng tỏ hệ thống cholinergic đóng vai trò quan trọng trong khả năng bảo vệ và hỗ trợ nhận thức của caffeine khi não bộ gặp bất lợi [5].
Các nghiên cứu thực nghiệm trên người nói gì?
Tác động của cà phê và caffeine đã được kiểm chứng qua nhiều nghiên cứu với thiết kế chặt chẽ. Một nghiên cứu công bố năm 1998 đã theo dõi 19 tình nguyện viên khỏe mạnh uống 400 ml các loại đồ uống gồm trà đen, cà phê (chứa 100 mg caffeine), nước pha caffeine, trà đã tách caffeine hoặc nước lọc vào ba thời điểm trong ngày là 9 giờ, 14 giờ và 19 giờ [4]. Thiết kế nghiên cứu bắt chéo 5 nhánh cho thấy việc nạp 100 mg caffeine giúp giảm nhanh cảm giác buồn ngủ chủ quan trong vòng 10 phút và duy trì hiệu quả này bất kể thời điểm uống trong ngày [4]. Tuy nhiên, dữ liệu kiểm tra trí nhớ ngắn hạn ở nhóm tình nguyện viên này lại không cho thấy bất kỳ sự cải thiện đáng kể nào [4]. Đáng chú ý, việc uống đồ uống có caffeine xuyên suốt cả ngày đã ngăn chặn được đà suy giảm sự tỉnh táo và năng lực nhận thức vốn thường xảy ra khi chỉ uống nước lọc [4]. Nhóm tác giả cũng lưu ý tác dụng của trà và cà phê không hoàn toàn chỉ do mỗi caffeine, mà còn nhờ các yếu tố tâm lý (như sự kỳ vọng) hoặc đặc tính cảm quan và hoạt chất sinh học khác trong đồ uống [4].
Ở nhóm tuổi lớn hơn, một nghiên cứu công bố năm 2003 đã khảo sát tác động cấp tính của một liều caffeine thấp trên 16 người trung niên (45-60 tuổi) và 14 người cao tuổi (60-75 tuổi) khỏe mạnh theo thiết kế bắt chéo [7]. Kết quả chỉ ra rằng liều caffeine này không làm thay đổi độ dài hay tốc độ của trí nhớ ngắn hạn, không ảnh hưởng đến khả năng truy xuất trí nhớ dài hạn và cũng không tác động đến sự chú ý tập trung ở cả hai nhóm tuổi [7]. Các nhà nghiên cứu cho rằng ở người trung niên và cao tuổi, lợi ích lên nhận thức có thể chỉ xuất hiện khi dùng liều caffeine cao hơn [7].
Các dữ liệu tổng hợp gần đây hơn cũng cho kết quả tương tự về mặt trí nhớ. Một bài tổng quan công bố năm 2021 đã trích dẫn hai thử nghiệm lâm sàng đáng chú ý [8]. Thử nghiệm thứ nhất của nhóm tác giả Franceschini có thiết kế mù đôi, đo lường lặp lại trên 53 tình nguyện viên nhằm đánh giá trí nhớ từ vựng dài hạn (qua bài trắc nghiệm sau khi đọc văn bản ngắn) và trí nhớ ngắn hạn âm vị (nghe và lặp lại đúng thứ tự các cụm 3 chữ cái hoặc âm tiết vô nghĩa) [8]. Kết quả cho thấy việc tiêu thụ caffeine ở mức thấp đến trung bình không làm thay đổi điểm số ở cả hai bài kiểm tra trí nhớ ngắn hạn và dài hạn này [8].
Thử nghiệm thứ hai của nhóm tác giả Zabelina thực hiện trên 88 người tham gia (gồm 60 nữ và 28 nam) để đo trí nhớ làm việc (working memory - khả năng giữ và xử lý thông tin tạm thời) thông qua bài kiểm tra ghi nhớ từ cuối cùng xuất hiện trên màn hình thuộc 2 đến 5 nhóm chủ đề khác nhau [8]. Phân tích thống kê cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào về độ chính xác khi ghi nhớ giữa nhóm uống viên nang caffeine và nhóm đối chứng (với chỉ số p = 0,679) [8].
Tuy nhiên, ở những người có sẵn vấn đề về giấc ngủ, bức tranh lại có phần khả quan hơn. Một nghiên cứu công bố năm 2009 trên các bệnh nhân mắc chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn cho thấy lượng tiêu thụ caffeine cao hơn có liên quan độc lập với điểm số tổng hợp cao hơn trong hàng loạt bài kiểm tra tâm thần kinh [2]. Tổ hợp bài kiểm tra này bao gồm tốc độ xử lý thông tin, sự chú ý, trí nhớ làm việc, chức năng điều hành, sự tỉnh táo, học tập và trí nhớ ngôn ngữ cũng như trí nhớ không gian thị giác [2]. Dù vậy, khi tách lẻ từng lĩnh vực nhận thức riêng biệt thì mối liên hệ không đạt mức ý nghĩa thống kê, một phần có thể do hạn chế về cỡ mẫu nhỏ và nghiên cứu chưa kiểm soát trực tiếp mức độ buồn ngủ ban ngày của bệnh nhân [2].
Tác động thật sự: Tăng tốc độ phản xạ nhưng kén chọn nhiệm vụ ghi nhớ
Tổng hợp lượng lớn tài liệu y văn, một đánh giá công bố năm 2010 kết luận caffeine hiếm khi tác động trực tiếp đến các nhiệm vụ học tập và ghi nhớ thuần túy [1]. Ở người bình thường, ngay cả liều rất thấp từ 12,5 mg caffeine đã có thể cải thiện thời gian phản xạ đơn giản [2]. Khi dùng caffeine, tốc độ mã hóa thông tin mới, sự cảnh giác, khả năng theo dõi mục tiêu, phát hiện chữ số, phản xạ lựa chọn và cả kỹ năng lái xe mô phỏng đều được nâng cao [2]. Các nghiên cứu ngắn hạn nhìn chung thống nhất rằng caffeine tạo ra sự cải thiện nhỏ nhưng có ý nghĩa thống kê đối với sự cảnh giác và vận động tâm thần, hơn là các chức năng bậc cao như trí nhớ [6].
Đối với trí nhớ, caffeine hoạt động rất có chọn lọc. Nó giúp việc tiếp thu dễ dàng hơn khi thông tin được đưa vào một cách thụ động, nhưng lại không có tác dụng gì nếu người học đang chủ động, cố ý ghi nhớ tài liệu [1]. Với trí nhớ làm việc, caffeine hỗ trợ phần nào ở các bài tập đơn giản nhưng lại gây cản trở nếu nhiệm vụ đòi hỏi vận dụng trí nhớ làm việc quá nặng [1]. Trí nhớ dài hạn hầu như không chịu ảnh hưởng của chất này [1]. Đặc biệt, hiệu quả cải thiện trí nhớ và hiệu suất của caffeine thể hiện rõ nhất khi cơ thể đang ở trạng thái mệt mỏi hoặc mức độ tỉnh táo dưới ngưỡng tối ưu [1].
Về mặt dài hạn (kéo dài nhiều năm đến hàng thập kỷ), một số nghiên cứu dọc ghi nhận việc tiêu thụ caffeine lâu dài có thể giúp giảm đà suy giảm nhận thức do tuổi tác hoặc bệnh Alzheimer, nhất là ở nhóm người cao tuổi nhất [6]. Chẳng hạn, một nghiên cứu bệnh chứng quy mô nhỏ cho thấy bệnh nhân Alzheimer chỉ tiêu thụ trung bình 73,9 mg (± 97,9 mg) caffeine mỗi ngày trong suốt 20 năm trước khi được chẩn đoán, thấp hơn đáng kể so với mức 198,7 mg (± 135,7 mg) ở nhóm người khỏe mạnh đối chứng [6]. Tuy nhiên, bằng chứng về khả năng ngăn ngừa suy giảm nhận thức vẫn chưa hoàn toàn đồng nhất giữa các quần thể và giới tính [1]. Một nghiên cứu đoàn hệ tương lai kéo dài 4 năm mang tên "Three City Study" trên những người từ 65 tuổi trở lên đã kết thúc mà không tìm thấy mối liên hệ rõ ràng nào giữa lượng caffeine tiêu thụ và tỷ lệ mắc chứng mất trí nhớ [6].
Hiểu lầm thường gặp về liều lượng: Càng uống đặc càng tập trung?
Một sai lầm phổ biến của dân văn phòng và sinh viên là pha cà phê thật đặc hoặc uống liên tục nhiều cốc với hy vọng nhân đôi sự tập trung. Thực tế, tác động của caffeine lên tâm trạng và não bộ phụ thuộc rất chặt chẽ vào liều lượng theo hình chữ U ngược [3].
Một tách cà phê hoặc trà thông thường chứa khoảng 30 đến 120 mg caffeine tùy thuộc vào loại hạt, lá và cách pha chế [3]. Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) đã xác nhận tuyên bố khoa học rằng caffeine giúp tăng sự tỉnh táo và khả năng chú ý ở người trưởng thành khỏe mạnh thuộc cả hai giới với liều lượng tối thiểu là 75 mg [3]. Ở mức liều thấp hơn (dưới 75 mg, ví dụ từ 32 đến 50 mg), một số nghiên cứu vẫn ghi nhận lợi ích lên sự chú ý, nhưng cơ quan này đã bác bỏ tuyên bố chính thức cho mức liều 40 mg vì bằng chứng chưa đủ tính nhất quán và thuyết phục như mốc từ 75 mg trở lên [3]. Trong các thử nghiệm chuyên sâu, liều 250 mg caffeine giúp cải thiện khả năng tìm kiếm thị giác, sự chú ý chọn lọc không gian và độ nhạy nhận thức [3].
Tuy nhiên, ranh giới giữa sự tỉnh táo và sự bồn chồn rất mong manh. Ở liều thấp, caffeine giúp cải thiện tâm trạng tích cực và giảm lo âu [1]. Ngược lại, khi nạp liều cao (chẳng hạn chạm mốc 400 mg), nó không những gây suy giảm hiệu suất làm việc mà còn kích hoạt trạng thái kích thích căng thẳng, bao gồm cảm giác lo lắng, hồi hộp và bồn chồn chân tay [3, 7].
Ai nên thận trọng khi dùng cà phê để kích thích thần kinh?
Dù mang lại lợi ích rõ rệt về sự tỉnh táo, không phải ai cũng nên dùng cà phê làm công cụ thúc đẩy hiệu suất [1]. Trước hết, những người có cơ địa dễ lo âu, hay hồi hộp cần đặc biệt lưu ý vì liều cao caffeine sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng căng thẳng thần kinh và bồn chồn [1].
Người trung niên (45-60 tuổi) và người cao tuổi (60-75 tuổi) cũng không nên kỳ vọng một tách cà phê loãng có thể giúp cải thiện ngay khả năng ghi nhớ ngắn hạn hay sự tập trung cao độ [7]. Nếu tự ý tăng liều cao để tìm kiếm hiệu quả nhận thức, nhóm tuổi này lại dễ đối mặt với các tác dụng phụ gây kích thích quá mức [1]. Bên cạnh đó, những người đang mắc các bệnh lý nền về tim mạch, huyết áp, rối loạn giấc ngủ hoặc đang sử dụng thuốc điều trị bệnh cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi duy trì thói quen uống cà phê hằng ngày.
Cách sử dụng cà phê thông minh để tối ưu sự tập trung
Để tận dụng đúng thế mạnh của cà phê mà không gặp tác dụng phụ, người dùng nên điều chỉnh thói quen theo các mốc sinh học đã được chứng minh. Về thời điểm, nếu cần sự tập trung cho một cuộc họp hay ca thi, hãy uống cà phê trước đó khoảng 30 đến 60 phút để nồng độ caffeine trong máu kịp đạt đỉnh tối ưu [3]. Bạn cũng có thể chia nhỏ lượng đồ uống chứa caffeine vào các khung giờ trong ngày (như sáng và đầu giờ chiều) để ngăn chặn sự sụt giảm tỉnh táo tự nhiên của cơ thể, nhưng cần tránh uống quá muộn vào buổi tối để không làm ảnh hưởng giấc ngủ ban đêm [4].
Về liều lượng, một tách cà phê pha vừa phải cung cấp từ 75 đến 100 mg caffeine là mức hợp lý và đủ căn cứ khoa học để kích hoạt sự chú ý cũng như giảm cảm giác uể oải [2, 7]. Không nên lạm dụng lên mức 400 mg để tránh làm phản tác dụng khiến đầu óc rối loạn và giảm hiệu suất [3]. Nếu không hợp với cà phê, bạn hoàn toàn có thể thay thế bằng trà đen; nghiên cứu cho thấy trà đem lại hiệu quả duy trì sự tỉnh táo và tốc độ xử lý thông tin tương đương cà phê, thậm chí giúp ngưỡng xử lý thị giác ổn định hơn trong suốt cả ngày [4].
Khi bước vào các nhiệm vụ đòi hỏi phải vắt óc suy nghĩ phức tạp hoặc chủ động học thuộc lòng khối lượng lớn kiến thức, đừng chỉ ỷ lại vào cà phê vì nó có thể cản trở các tác vụ phụ thuộc nặng vào trí nhớ làm việc [1]. Lúc này, việc ngủ đủ giấc, uống đủ nước lọc và giữ chế độ dinh dưỡng cân bằng mới là nền tảng cốt lõi cho trí nhớ.
Tóm lại, cà phê là một chất kích thích nhẹ giúp đẩy lùi cơn buồn ngủ, tăng tốc độ phản xạ và giữ cho sự chú ý không bị suy giảm trong ngày [2, 3]. Tuy nhiên, nó không thể thay thế quá trình rèn luyện trí nhớ chủ động của não bộ [1]. Sử dụng cà phê đúng liều lượng từ 75 đến 100 mg vào lúc cơ thể mệt mỏi sẽ giúp bạn làm việc hiệu quả hơn, miễn là luôn lắng nghe phản ứng của cơ thể và giữ lối sống sinh hoạt điều độ [2, 3, 7].
