为了研究这些影响，科学家们正在使用脑电图（EEG，即electroencephalography）——一种用于记录大脑电活动的方法。脑电图测量所能揭示的信息远不止一个人睡多长时间或醒来的频率。它们还能提供关于睡眠的生物学质量和深度的线索。
“脑电图不仅让我们看到一个人是否在睡觉，还能看到大脑是如何睡眠的。经典的睡眠评估侧重于睡眠持续时间及其阶段，而定量脑电图分析则能揭示更细微的变化，例如慢波活动的减少，这是睡眠深度及其恢复特性的重要标志，”弗罗茨瓦夫医科大学护理系的Donata Kurpas教授解释道。
慢波是深度睡眠的主要特征——这一阶段与身体恢复、补充能量储备以及维持健康的大脑功能密切相关。
咖啡因可能降低睡眠的恢复性
咖啡因并不总是以明显的方式影响睡眠。一个人可能仍然在正常时间入睡，并看似睡了一整夜，但休息的质量可能已经发生了改变。
“咖啡因可能会缩短睡眠时间或使人更难入睡；然而，即使睡眠持续时间看起来正常，它也可能减少慢波活动，并将脑电图模式转向更‘清醒’的大脑状态，”Kurpas教授说。
实际上，一个人可能在床上躺了八个小时，却没有获得他们通常期望的同等水平的神经学恢复。因为这种干扰可能不会引起明显的觉醒，所以很容易被忽视。
“主观上感觉睡得很好，并不总是与我们神经生理学记录中观察到的情况相符。一个人可能入睡时没有太大困难，也不记得醒来过，但大脑可能表现出深度睡眠的特征减少，”这位专家补充道。
为什么咖啡因对不同人的影响不同
咖啡因研究的另一项主要发现是，不同人的反应差异很大。遗传、代谢、年龄、压力和慢性疲劳都会影响咖啡因对睡眠的强烈程度。
对于某些人来说，即使是在一天中较早时候喝的咖啡，到了夜间可能仍然会有影响。
“这不仅仅关乎睡前喝的咖啡。对于某些人来说，白天摄入的咖啡因总量以及身体在天黑前是否有足够的时间代谢它，可能也很重要，”Kurpas教授强调。
这种可能性对于依赖咖啡因来提高注意力、耐力或表现的人尤其相关，包括运动员、从事高强度脑力工作的人，以及任何经常使用咖啡或其他含咖啡因产品来保持清醒的人。
咖啡因可能造成疲劳循环
咖啡因可以暂时提高警觉性，使疲劳感不那么明显。然而，专家警告说，这种提升有时可能是以牺牲身体在睡眠期间完全恢复的能力为代价的。
从这个意义上说，咖啡因类似于从身体“借用能量”。如果夜间恢复变得不那么有效，这个人第二天可能会感到更累，并求助于更多的咖啡因。
“如果咖啡因帮助一个人在白天正常运转，同时却降低了夜间恢复的质量，就可能形成一个恶性循环：疲劳加剧，对刺激的需求增加，睡眠更差，”Kurpas教授说。
这些发现是睡眠研究人员不再仅仅关注睡眠持续时间的原因之一。越来越多的关注点正转向大脑在夜间实际在做什么，以及这种睡眠是否具有生物学上的恢复性。
“咖啡因既不‘好’也不‘坏’。它是一种生物活性物质，其影响取决于剂量、一天中的时间、年龄、生活方式、睡眠质量、压力负担和个体敏感性，”这位专家总结道。