Mnogi ljudi žestoko sipaju šalicu kave ujutro kako bi se probudili. Ali točno koliko kofeina trebate konzumirati - i kada ga trebate uzimati - da biste postigli "vrhunsku" budnost?
Novi algoritam ima za cilj odgovoriti na to pitanje.
Algoritam koji su razvili američki vojni istraživači uzima u obzir raspored spavanja ljudi i identificira koliko kofeina treba konzumirati i kada, kako bi se postigla optimalna budnost.
Istraživači su otkrili da bi, koristeći ovaj algoritam, mogli poboljšati rad ljudi na zadatku pažnje i do 64 posto, iako su ljudi konzumirali istu ukupnu količinu kofeina kao i prije. (Algoritam može preporučiti, na primjer, određenu količinu kofeina odjednom, a zatim drugu količinu kasnije tijekom dana.) Studija je također otkrila da su, slijedeći algoritam algoritma doziranja, ljudi mogli smanjiti potrošnju kofeina za više do 65 posto i još uvijek postižu istu razinu performansi.
"Razvili smo algoritme koji djeluju zajedno i oni nam u osnovi omogućuju da na pojedinačnoj razini odredimo kada i koliko pojedinac treba uzimati kofein kako bi postigao vrhunske performanse u željenom vremenu, u željenom trajanju", rekao je stariji autor studije Jaques Reifman, direktor Zavoda za računalnu primjenu računalnog softvera DoD Biotechnology pri Zapovjedništvu za medicinska istraživanja i materijale američke vojske u Fort Detrick, Maryland.
Na primjer, ako ste student koji je posljednji tjedan bio uspavan za spavanje dok se trudi za nadolazeći ispit, algoritam ima za cilj da vam kaže kada trebate uzimati kofein "tako da budete što budniji tijekom ispita", Reifman rekao Live Science.
Istraživači su već koristili svoju tehnologiju za razvoj internetskog alata i aplikacije za pametne telefone, zvane 2B-Alert, koja može predvidjeti budnost osobe na temelju njihovog vremena spavanja i konzumacije kofeina. Web alat pruža rezultat za "prosječnog Joea", dok aplikacija za pametne telefone s vremenom uči kako pojedinac reagira na nedostatak sna i na kofein, rekao je Reifman.
Trenutno javno dostupna verzija 2B-Alert ne govori ljudima kada i koliko kofeina treba uzimati za postizanje vrhunskih performansi. Ovaj aspekt rada još se potvrđuje u studijama na američkim vojnicima.
Naposljetku, iako se posao razvija za vojsku, Reifman se nada da bi on mogao biti i od koristi laičkoj javnosti, uključujući radnike u smjeni, kontrolere zračnog prometa i čak studente koji se trude za test. "Svi patimo od uspavanja", s vremena na vrijeme, rekao je Reifman.
Kofein i vrijeme
Učinkovitost kofeina ne ovisi samo o tome koliko ga konzumirate, već i kada ga konzumirate - za osobu bez uspavanja, jedna šalica kave ujutro možda neće spriječiti pospanost kasnije tijekom dana.
Prije toga, istraživači su razvili matematički model, nazvan unificirani model performansi (UMP), koji bi mogao predvidjeti učinke gubitka sna i konzumacije kofeina na rad osobe. No ovaj model ljudima nije rekao točno kada i koliko kofeina im je potrebno uzeti za postizanje svojih vrhunskih performansi.
Da bi riješili taj problem, istraživači su kombinirali UMP sa "algoritmom optimizacije". Novi algoritam koristio je raspored spavanja osobe kao ulaz i pružio „strategiju doziranja kofeina“ (kada i koliko kofeina treba uzimati) kao izlaz.
Istraživači su zatim testirali svoj algoritam koristeći podatke iz prethodnih studija o učinkovitosti kofeina na ljudima koji su bili uspavani. U tim ranijim studijama ljudi su bili uskraćeni za spavanje određeno vrijeme i davali su im određene doze kofeina. Zatim su istraživači izmjerili koliko je kofein poboljšao svoje performanse na jednostavnom zadatku koji je mjerio pažnju i vrijeme reakcije.
U novoj su studiji istraživači pokrenuli računalne simulacije kako bi ispitali rad ljudi koristeći strategije doziranja kofeina u izvornim studijama, kao i strategije doziranja određene novim algoritmom.
Otkrili su da bi strategije doziranja iz novog algoritma mogle poboljšati rad ljudi za 16 do 64 posto i smanjiti ukupnu konzumaciju kofeina za 17 do 65 posto, u usporedbi s ranijim studijama.
Kako je to bilo moguće? Na primjer, u jednoj studiji, sudionici su konzumirali 400 miligrama kofeina u isto vrijeme svaki dan, tokom pet dana, za ukupno 2.000 mg. No, budući da su sudionici bili uspavani - dobili samo 5 sati sna noćno - postepeno su akumulirali „dug spavanja“ koji je povrijedio njihov učinak, posebno kasnije tokom dana. Dakle, algoritam optimizacije odredio je da sudionici trebaju više kofeina kasnije tijekom tjedna (osobito kasnije tokom dana) - i manje kofeina na početku tjedna - kako bi optimizirali svoje performanse.
Dok je trenutna studija bila retrospektivna (što znači da je koristila prethodne podatke), istraživači planiraju još jedno istraživanje koje će algoritam testirati u stvarnom vremenu. U ovom budućem istraživanju vojnici će biti lišeni sna određeno vrijeme. Otprilike na polovici tog razdoblja algoritam će odrediti koliko kofeina treba svakom učvršćivaču i u koje vrijeme, tako da postignu barem određenu razinu pripravnosti, rekao je Reifman.
Reifman je rekao da bi algoritam optimizacije trebao biti dostupan na 2B-Alert platformi nešto prije kraja godine.
