Giới thiệu
Tối ưu hóa hiệu suất con người trong các điều kiện căng thẳng về mặt thể chất và nhận thức vẫn là yếu tố quan trọng đối với các hoạt động quân sự có rủi ro cao. Nhân viên tác chiến thường phải đối mặt với môi trường khắc nghiệt có thể gây ra mệt mỏi nhận thức, làm suy giảm khả năng quyết định và hiệu quả hoạt động. Mặc dù caffein được công nhận trên toàn cầu là chất kích thích tâm lý được tiêu thụ rộng rãi nhất để tăng cường sự tỉnh táo và chức năng nhận thức, nhưng các tác dụng phụ phổ biến như lo lắng, nháy mắt nhỏ không tự chủ (micro-saccades) và cáu kỉnh có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất trong môi trường tác chiến. Vì vậy, cần có các biện pháp thay thế hoặc bổ trợ để giảm thiểu những nhược điểm này đồng thời tăng cường sức đề kháng nhận thức.
Theacrin, một alcaloid purin có cấu trúc liên quan đến caffein nhưng có thời gian bán thải dài hơn đáng kể và nguy cơ habituation và tác dụng phụ thấp hơn, được đề xuất là một lựa chọn thay thế hoặc bổ sung hứa hẹn cho caffein. Alcaloid này có thể cung cấp lợi ích nhận thức bền vững hơn với ít tác dụng phụ, khiến nó trở nên hấp dẫn để tăng cường hiệu suất nhận thức-hành vi trong tình trạng mệt mỏi.
Phương pháp
Một nghiên cứu đã được tiến hành với sự tham gia của 20 người đã được huấn luyện tác chiến (5 nữ, 16 nam; độ tuổi trung bình 21.5 ± 3.8 năm). Người tham gia hoàn thành một phiên cơ bản và ba phiên thử nghiệm tiếp theo. Phiên cơ bản bao gồm làm quen với một loạt các nhiệm vụ nhận thức và bài kiểm tra vận động cấp độ để xác định mức oxy tối đa (VO2max) cá nhân, thiết lập các chuẩn mực cường độ vận động cá nhân.
Trong các phiên thử nghiệm ngẫu nhiên, đối chứng giả, mù đôi—mỗi phiên cách nhau ít nhất 96 giờ—người tham gia đã trải qua các bài kiểm tra nhận thức trước và sau khi uống một trong ba can thiệp: 300 mg caffein (CAF), 150 mg caffein kết hợp với 150 mg theacrin (CTC), hoặc giả dược (PLA). Các bài kiểm tra nhận thức bao gồm:
– Dynavision (đánh giá phản ứng vận động thị giác và sự chú ý)
– Trazer (nhiệm vụ nhận thức-cơ học dựa trên thực tế ảo)
– Object Hit and Avoid (đánh giá sự chú ý chọn lọc và phản ứng cơ học)
– Anti-Saccade (kiểm tra kiểm soát ức chế đối với các chuyển động mắt tự động)
– Two-Back (đánh giá bộ nhớ làm việc và tính linh hoạt nhận thức)
Người tham gia hoàn thành các đánh giá nhận thức 60 phút sau khi bổ sung để phù hợp với tác động dược lý đỉnh. Sau các bài kiểm tra nhận thức, người tham gia thực hiện một phiên tập luyện cường độ cao (HIIT) bao gồm 10 khoảng thời gian tại mức hơn 90% VO2max, với hồi phục chủ động giữa các khoảng thời gian.
Các đánh giá thời gian phản ứng (RT) được thực hiện lặp đi lặp lại sau khoảng thời gian thứ 4 và thứ 8, cũng như ngay lập tức và 30 phút sau khi tập luyện, trong khi nhịp tim và biến thiên nhịp tim (HRV) được theo dõi liên tục để đánh giá hoạt động hệ thần kinh tự chủ dưới áp lực.
Các thay đổi trong các biện pháp nhận thức và sinh lý được tính toán tương đối so với giá trị cơ bản. Dữ liệu được phân tích bằng ANOVA lặp đi lặp lại với hiệu chỉnh Bonferroni để kiểm soát các so sánh nhiều lần, xác định mức ý nghĩa ở mức alpha 0.05.
Kết quả
Cả hai can thiệp CAF và kết hợp CTC đều nhất quán cải thiện hiệu suất nhận thức và thể chất so với giả dược.
Trong nhiệm vụ bộ nhớ làm việc Two-Back, người tham gia nhận CTC đạt độ chính xác tổng cộng cao hơn đáng kể (p < 0.01) so với giả dược. Cả nhóm CAF và CTC đều mắc ít lỗi mục tiêu (p < 0.01) và lỗi không mục tiêu (CAF: p = 0.03; CTC: p < 0.01) hơn giả dược, chỉ ra sự kiểm soát chú ý và độ chính xác bộ nhớ tốt hơn. Đáng chú ý, nhóm CTC thể hiện thời gian phản ứng nhanh hơn (p = 0.03) và độ biến thiên thời gian phản ứng thấp hơn cho các thử nghiệm không mục tiêu so với cả giả dược và caffein đơn thuần (p < 0.01), cho thấy sự xử lý nhận thức ổn định hơn.
Trong nhiệm vụ Dynavision Go/NoGo, kiểm tra sự ức chế phản ứng và tốc độ xử lý, cả CTC (p = 0.01) và CAF (p = 0.03) đều thể hiện thời gian phản ứng nhanh hơn đáng kể so với giả dược ở tất cả các thời điểm đo.
Sau phiên tập luyện kiệt sức, hiệu suất nhận thức cải thiện so với các phép đo sau khi bổ sung—với độ chính xác (p = 0.01) và thời gian phản ứng (p < 0.01) tăng đáng kể—chỉ ra sự tương tác tiềm năng giữa bổ sung và sự kích thích do tập luyện gây ra.
Trong nhiệm vụ Object Hit & Avoid, cả hai can thiệp chứa caffein đều cải thiện độ chính xác nhiệm vụ đáng kể (p < 0.01) trong khi giảm lỗi bỏ sót (không phản ứng, p < 0.01) và lỗi thực hiện (phản ứng sai, p < 0.01) so với giả dược.
Về mặt sinh lý, các biện pháp biến thiên nhịp tim (bao gồm RMSSD, NN intervals, và SDNN) tăng đáng kể sau khi bổ sung (p < 0.01), phản ánh sự thích ứng tự chủ tăng lên, nhưng giảm ngay lập tức (p < 0.01) và 30 phút sau khi tập luyện (p < 0.01) phù hợp với tác động của mệt mỏi thể chất. Mức lactate máu giảm đáng kể sau 5 và 10 phút sau khi tập luyện (p < 0.01 so với ngay sau khi tập luyện), chỉ ra sự phục hồi chuyển hóa hiệu quả.
Bàn luận
Nghiên cứu này cho thấy việc uống cả caffein đơn thuần và kết hợp caffein-theacrin đều cải thiện đáng kể nhiều khía cạnh của hiệu suất nhận thức trước và sau khi tập luyện mệt mỏi. Đặc biệt, kết hợp (CTC) cung cấp lợi ích nhận thức vượt trội hơn so với caffein đơn thuần, như độ chính xác bộ nhớ cao hơn và thời gian phản ứng ổn định hơn. Những phát hiện này hỗ trợ giả thuyết rằng theacrin, khi sử dụng cùng với caffein, có thể cải thiện sức đề kháng nhận thức dưới áp lực thể chất đồng thời có thể giảm bớt một số tác dụng phụ phổ biến của caffein thông qua liều lượng caffein thấp hơn.
Cho dù nhu cầu nhận thức cao và căng thẳng thể chất cố hữu trong các hoạt động quân sự tác chiến, khả năng duy trì và thậm chí cải thiện chức năng nhận thức trong và sau khi vận động cường độ cao là vô giá. Mặc dù caffein vẫn là một chất hỗ trợ ergogenic quý giá, nhưng các tác dụng phụ của nó có thể hạn chế hiệu quả cho một số cá nhân. Kết hợp caffein-theacrin cung cấp một giải pháp thay thế hoặc bổ trợ không dùng thuốc hứa hẹn bằng cách mở rộng lợi ích nhận thức và giảm nguy cơ habituation.
Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai
Việc kết hợp liều lượng thấp của caffein với theacrin hiệu quả cải thiện hiệu suất nhận thức và hành vi trước và sau khi tập luyện mệt mỏi thể chất, bằng hoặc vượt quá tác dụng của liều lượng cao hơn của caffein đơn thuần. Chiến lược này có thể mang lại lợi ích cho nhân viên tác chiến và những người khác phải đối mặt với môi trường căng thẳng về mặt thể chất và nhận thức bằng cách cung cấp sự tăng cường nhận thức bền vững với ít tác dụng phụ hơn.
Nghiên cứu trong tương lai nên khám phá:
– Liều lượng cao hơn của theacrin đơn thuần hoặc kết hợp với caffein
– Tác động của việc bổ sung kéo dài trong thời gian dài
– Phản ứng nhận thức và thể chất đối với tập luyện kéo dài
– Hiệu quả trong các lĩnh vực nhận thức đa dạng trong các điều kiện stress và môi trường khác nhau
Những cuộc điều tra này sẽ xác định các chiến lược liều lượng tối ưu và ứng dụng của kết hợp caffein-theacrin để hỗ trợ sức đề kháng nhận thức trong các bối cảnh hoạt động đòi hỏi cao.
Tài liệu tham khảo
Lints BS, Harrison AT, Stray-Gundersen SO, Mastrofini GF, Romersi RF, Nakagawa NK, Yoder MB, Martin-Diala CE, Chandler AJ, Moore RD, Arent SM. A caffeine and theacrine combination improves cognitive performance in tactical personnel under physically fatiguing conditions. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2025 Dec;22(1):2536146. doi: 10.1080/15502783.2025.2536146. Epub 2025 Jul 22. PMID: 40693646; PMCID: PMC12284986.