咖啡因对长时连续脑力作业下人体神经行为功能的影响
在战争中，部队人员常常需要进行长时连续作业。连续作业主要包括连续的脑力工作、不伴有体力活动；或连续体力活动、不伴有或少伴有脑力活动。
随着高科技在军事领域的广泛应用，现代战争以信息化战争为主，军事作业模式从力量型转变为智力型，良好的行为认知能力是军人完成作战任务的基本要求。
然而长时连续作业下可对机体的认知功能和觉醒能力产生严重影响，因此，如何延缓脑力疲劳，提高作业效率，是军事医学领域亟待解决的问题。
有研究表明，适量的咖啡因能增强中枢神经系统的兴奋性，提高注意力，缓解脑力疲劳。本试验旨在探讨长时连续脑力作业下服用咖啡因对人体神经行为功能的影响。
1对象与方法
1.1研究对象
2015年3月，随机整群抽取38名学员为受试者，入选学员无神经系统疾病，无手部运动障碍，视力和听力正常，无喝酒、饮咖啡、饮茶及吸烟等习惯，近期均无上感以及其他急慢性疾病，测试前24h内未饮酒、未服用镇静剂及任何药物和膳食补充剂。
所有受试者均为男性学员，平均年龄为（20±1）岁，采用随机、双盲、两组平行对照试验设计，将受试者分为对照组和干预组，两组受试对象基本情况无统计学差异。
本研究已获医学伦理委员会批准，所有受试者签署知情同意书。
1.2试验方法
所有受试者于测试日进行连续8h（8:00~16:00）脑力作业，包括数学心算、专业考试、英语阅读、论文撰写、英语听力考试等。
试验过程中，两组受试者在进行连续6h脑力作业后，干预组饮用含100mg咖啡因的红牛维生素功能饮料，而对照组饮用去咖啡因的红牛维生素功能饮料500ml。此后继续完成后续2h的脑力作业。
含咖啡因的红牛维生素功能饮料和去咖啡因的红牛维生素功能饮料均由红牛维他命公司有限公司提供，除咖啡因的含量不同外，两种饮料的其他成分及包装外观均一致。
1.3检测指标
完成连续8h脑力作业后，所有受试者于17:00严格按照WHO推荐的神经行为核心测试组合（neurobehavioralcoretestbattle,WHONCTB）的方法和顺序，由经过统一训练的工作人员对其进行测试和评分，测试内容为情感状态问卷和行为功能测试。
情感状态问卷包括：紧张-焦虑、抑郁-沮丧、愤怒-敌意、慌乱-困惑、疲劳-惰性、有力-好动。
行为功能测试指标包括：简单反应时、数字跨度、提转敏捷度、数字译码、Benton视觉保留、目标追踪。
测试环境安静，无外界干扰。为避免操作误差，所有受试者在同一环境、同一仪器由同一工作人员进行测试。
1.4统计学方法
调查资料应用Excel2007进行数据录入，核对整理后导入SPSS18.0软件进行统计分析。
试验数据以x±s表示，经检验数据符合正态性和方差齐性后，组间比较采用成组t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1情感状态测试
与对照组比较，干预组疲劳-惰性的测定结果评分降低，有力-好动的评分升高（P＜0.05），但两组的紧张-焦虑、抑郁-沮丧、愤怒-敌意及慌乱-困惑的评分无统计学差异（P＞0.05）。
2.2行为功能测试
干预组较对照组简单反应时测试平均反应时间缩短，数字跨度和利手提转敏捷度明显增加，目标追踪错误打点数明显降低。
但两组的最快反应时间、最慢反应时间、非利手提转敏捷度、数字译码、Benton视觉保留、目标追踪正确打点数和两次打点总和无统计学差异。
3讨论
认知行为是人类高级神经活动中最为重要的能力。
有研究发现，长时间脑力活动会使大脑的氧气和血液供应不足，从而出现脑力疲劳、严重者甚至会出现个体认知功能损害。
咖啡因是中枢神经系统的兴奋药，人们可以通过摄入低、中剂量的咖啡因使大脑皮质处于兴奋状态，提高注意力和自信心以及工作效率。
本试验中服用含咖啡因的干预组受试者，在进行长时连续脑力作业后，情感状态测试的疲劳-惰性得分低于对照组，有力-好动分数高于对照组，表明受试者在饮用含咖啡因的饮料后，可有效地改善长时连续脑力作业引起的负性情绪，提高积极情绪水平。
此外，适量咖啡因还可增强识别能力，缩短反应时间，并能提高瞬时记忆力。
本试验中，干预组受试者比对照组简单反应时测试平均反应时间缩短，数字跨度和利手提转敏捷度明显增加，目标追踪错误打点数明显降低。
表明受试者在饮用含咖啡因的红牛维生素功能饮料后，主观反应能力增强，对机体的感知运动速度、手部快速运动的速度、准确度及短时记忆力均有一定程度的提高。
综上所述，适量咖啡因对长时连续脑力作业后的神经行为功能具有明显的改善作用。
