Kafein ve glikoz tüketiminin prefrontal korteks aktivitesi ve bilişsel performans üzerine etkisi
Effects of caffeine and glucose consumption on prefrontal cortex activity and cognitive performance
Yazar: KARDELEN PEKASLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN KARAİSMAİLOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Kafein; kahve, çikolata, çeşitli içecekler ve çok sayıda tedavinin içeriğinde yer alan ve bilişsel işlevleri iyileştirmek için kullanılan bir psikoaktif ilaçtır. Glikoz ise memeli metabolizmasında en yaygın bulunan diyet şekeridir.  Başta enerji içecekleri olmak üzere çeşitli ürünlerde kafein ve glikozun birlikte kullanımı söz konusudur. Araştırmamızda kafein ve glikozun tekil ve birlikte tüketimlerinin prefrontal korteks aktivitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Araştırmaya 40 sağlıklı erkek gönüllü katılmıştır. Katılımcılar kafein (200mg), glikoz (25g), kafein+glikoz (200mg+25g) ve boş kapsül olmak üzere 4 grupta incelenmiştir. Bilişsel performansları karşılaştırmak için sözel hafıza, Stroop ve N-geri testleri kullanılmıştır. Testler sırasındaki prefrontal korteks aktivitesi ise Fonksiyonel yakın kızılötesi ışın spektroskopisi (fNIRS) yöntemiyle kaydedilmiştir. Katılımcıların ilgili maddeyi (kafein, şeker vs) almadan önce ve aldıktan sonraki sergiledikleri test performansları ve fNIRS verileri gruplar arasında ve grup içinde ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda kafein ve glikozun tekil ve birlikte tüketiminin sözel hafıza üzerine bir etkisi görülmemiştir. Kafein grubunda yer alan katılımcılarda kafeinin uygulanmadığı ilk performanslarına kıyasla kafein tüketimine bağlı olarak reaksiyon zamanında anlamlı bir azalma gözlenmiştir. Glikoz grubunda yer alan katılımcılar sadece zorlu çalışma belleği görevi şartlarında ilk performanslarına kıyasla reaksiyon zamanında iyileşme göstermişlerdir. Kafein ve glikozun beraber tüketiminin test performansları üzerine bir etkisi görülmemiştir. Test performansları gruplar arası değerlendirildiğinde hiçbir grup kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir değişim göstermemiştir. Görevler sırasında prefrontal korteksin hemodinamik aktivitesi, kafein ve glikozun birlikte tüketilmesi ile tekil tüketilmesi arasında çeşitli farklılıklar göstermiştir.

Abstract:
Caffeine is a psychoactive drug used to improve cognitive functions and is found in coffee, chocolate, various drinks and many medical treatments. Glucose is the most common dietary sugar in mammalian metabolism. Caffeine and glucose are used together in various products, especially energy drinks. In our research, the effects of single and combined consumption of caffeine and glucose on prefrontal cortex activity were investigated. 40 healthy male volunteers participated in the study. Subjects were examined in 4 groups: caffeine (200mg), glucose (25g), caffeine+glucose (200mg+25g) and empty capsule. Verbal memory, Stroop and N-back tests were used to compare cognitive performances. Prefrontal cortex activity during the tests was recorded with the functional near infrared ray spectroscopy (fNIRS) method. The test performances and fNIRS data of the subjects before and after taking the relevant substance (caffeine, sugar, etc.) were evaluated separately between and within the groups. As a result of the study, no effect of single or combined consumption of caffeine and glucose on verbal memory was observed. A significant decrease in reaction time was observed in subjects in the caffeine group due to caffeine consumption, compared to their first performance without caffeine. Subjects in the glucose group showed improvement in reaction time compared to their initial performance only in the demanding working memory task condition. The simultaneous consumption of caffeine and glucose had no effect on test performance. When test performances were evaluated between groups, no group showed a significant change compared to the control group. Hemodynamic activity of the prefrontal cortex during tasks showed several differences between the combined and individual consumption of caffeine and glucose.