Muitas pessoas, grogue, despejam uma xícara de café pela manhã para acordar. Mas exatamente quanta cafeína você deve consumir - e quando você deve tomá-lo - para obter um alerta de "pico"?
Um novo algoritmo visa responder a essa pergunta.
O algoritmo, desenvolvido por pesquisadores do Exército dos EUA, leva em consideração os horários de sono das pessoas e identifica quanta cafeína elas devem consumir e quando, para alcançar um estado de alerta ideal.
Os pesquisadores descobriram que, usando esse algoritmo, eles poderiam melhorar o desempenho das pessoas em uma tarefa de atenção em até 64%, mesmo que as pessoas estivessem consumindo a mesma quantidade total de cafeína que antes. (O algoritmo pode recomendar, por exemplo, uma quantidade específica de cafeína ao mesmo tempo e depois uma quantidade diferente no final do dia.) O estudo também descobriu que, seguindo o cronograma de dosagem do algoritmo, as pessoas poderiam reduzir o consumo de cafeína em até para 65% e ainda atingir o mesmo nível de desempenho.
"Desenvolvemos algoritmos que trabalham juntos, e eles essencialmente nos permitem determinar, no nível individual, quando e quanto o indivíduo deve consumir cafeína para obter o máximo desempenho no tempo desejado, pela duração desejada", disse o autor sênior do estudo, Jaques. Reifman, diretor do Instituto de Aplicações de Software de Computação de Alto Desempenho em Biotecnologia do Departamento de Pesquisa Médica e Comando de Materiais do Exército dos EUA em Fort Detrick, Maryland.
Por exemplo, se você é um estudante que perdeu o sono pela última semana enquanto estudava para um próximo exame, o algoritmo visa informar quando você deve tomar cafeína "para que você fique o mais alerta possível durante o exame", Reifman disse Live Science.
Os pesquisadores já usaram sua tecnologia para desenvolver uma ferramenta baseada na Web e um aplicativo para smartphone, chamado 2B ‐ Alert, que pode prever o estado de alerta de uma pessoa com base no tempo de sono e no consumo de cafeína. A ferramenta da web fornece um resultado para o "Joe médio", enquanto o aplicativo para smartphones aprende com o tempo como um indivíduo responde à privação do sono e à cafeína, disse Reifman.
Atualmente, a versão publicamente disponível do 2B-Alert não informa às pessoas quando e quanto cafeína é necessário para atingir o desempenho máximo. Esse aspecto do trabalho ainda está sendo validado em estudos com soldados dos EUA.
Por fim, embora o trabalho esteja sendo desenvolvido para as forças armadas, Reifman espera que também possa beneficiar o público leigo, incluindo trabalhadores em turnos, controladores de tráfego aéreo e até estudantes que estão fazendo um teste. "Todos nós sofremos de privação do sono" de tempos em tempos, disse Reifman.
Cafeína e tempo
A eficácia da cafeína depende não apenas de quanto você consome, mas quando a consome - para uma pessoa privada de sono, uma única xícara de café pela manhã pode não impedir a sonolência no final do dia.
Anteriormente, os pesquisadores desenvolveram um modelo matemático, chamado modelo unificado de desempenho (UMP), que podia prever os efeitos da perda de sono e consumo de cafeína no desempenho de uma pessoa. Mas esse modelo não dizia às pessoas exatamente quando e quanta cafeína eles precisavam tomar para atingir seu desempenho máximo.
Para resolver esse problema, os pesquisadores combinaram o UMP com um "algoritmo de otimização". O novo algoritmo usou o horário de sono de uma pessoa como entrada e forneceu uma "estratégia de dosagem de cafeína" (quando e quanta cafeína tomar) como saída.
Os pesquisadores testaram seu algoritmo usando dados de estudos anteriores sobre a eficácia da cafeína em pessoas privadas de sono. Nesses estudos anteriores, as pessoas eram privadas de sono por certas quantidades de tempo e recebiam doses específicas de cafeína. Em seguida, os pesquisadores mediram quão bem a cafeína melhorou seu desempenho em uma tarefa simples que mediu a atenção e o tempo de reação.
No novo estudo, os pesquisadores executaram simulações em computador para examinar o desempenho das pessoas usando as estratégias de dosagem de cafeína nos estudos originais, bem como as estratégias de dosagem determinadas pelo novo algoritmo.
Eles descobriram que as estratégias de dosagem do novo algoritmo poderiam melhorar o desempenho das pessoas em 16 a 64% e reduzir o consumo total de cafeína em 17 a 65%, em comparação com os estudos anteriores.
Como isso foi possível? Por exemplo, em um estudo, os participantes consumiram 400 miligramas de cafeína na mesma hora todos os dias, durante cinco dias, para um total de 2.000 mg. Mas como os participantes estavam privados de sono - recebendo apenas 5 horas de sono por noite - eles gradualmente acumularam uma "dívida do sono" que prejudicou seu desempenho, principalmente no final do dia. Portanto, o algoritmo de otimização determinou que os participantes precisavam de mais cafeína no final da semana (principalmente no final do dia) - e menos cafeína no início da semana - para otimizar seu desempenho.
Enquanto o estudo atual foi retrospectivo (o que significa que usou dados anteriores), os pesquisadores estão planejando outro estudo que testará o algoritmo em tempo real. Neste estudo futuro, os soldados serão privados de sono por um certo período de tempo. Na metade deste período, o algoritmo determinará quanta cafeína cada soldado precisa e a que horas, para que atinjam pelo menos um certo nível de alerta, disse Reifman.
Reifman disse que o algoritmo de otimização deve estar disponível na plataforma 2B-Alert algum tempo antes do final do ano.
