Stimulation ist ein seltsames Phänomen; sie ist ein sehr wichtiger Aspekt unseres Alltags, doch in ihrer reinen Form erweist sie sich als notorisch unzuverlässig. Ohne Stimulation langweilen wir uns und verlieren unsere Motivation, mit ihr hingegen können wir Unglaubliches leisten. Im Kern bedeutet Stimulation, dass etwas unser Interesse weckt und unsere kognitiven Prozesse anregt. Damit dies zuverlässig geschieht, müssen wir jedoch ständig mit stimulierenden Dingen in Kontakt kommen, was leider selten der Fall ist. Ständig sind wir in unserem Alltag mit banalen Aufgaben konfrontiert, die uns nicht stimulieren: Dinge lernen, die uns nicht interessieren, Geschirr spülen, einer langweiligen und monotonen Arbeit nachgehen usw. Doch banal bedeutet nicht gleich unwichtig. Oftmals gehören diese scheinbar banalen Aufgaben zu den wichtigsten in unserem Leben. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die meisten Kulturen der Erde Substanzen verwenden, die ein Gefühl der Stimulation hervorrufen. Die am häufigsten zu diesem Zweck verwendete Substanz ist Koffein, das in verschiedenen Pflanzenarten vorkommt. Koffein kann bereits ab etwa 50 mg eine stimulierende Wirkung entfalten, was in etwa der Koffeinmenge in einer Tasse schwarzem Tee entspricht. Kaffee hingegen weist eine deutlich höhere Koffeinkonzentration von etwa 100–200 mg pro Tasse auf, abhängig von der Zubereitungsmethode. Zusätzlich enthält Kaffee Beta-Carboline, die die stimulierende Wirkung des Koffeins verstärken. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Kaffee zu den weltweit am häufigsten konsumierten Stimulanzien zählt. Weitere traditionell verwendete Stimulanzien sind Nikotin im Tabak, Cathinon im Khat, Ephedrin im Ephedra und Arecolin in der Betelnuss. In jüngster Zeit wurden sehr starke Stimulanzien entwickelt, die auf den Strukturen traditioneller Stimulanzien basieren, wie beispielsweise verschiedene substituierte Phenethylamine. Diese scheinen besonders bei Studenten der Eliteuniversitäten (Ivy League) sehr beliebt zu sein. Berichten zufolge nutzt jeder fünfte Student einer Ivy-League-Universität illegale verschreibungspflichtige Stimulanzien wie Amphetamine als Lernhilfe. Es kursieren sogar Gerüchte, dass der Gebrauch illegaler verschreibungspflichtiger Stimulanzien nicht nur auf Studierende beschränkt ist, sondern auch Professoren offenbar gelegentlich damit experimentieren. Das ist nicht verwunderlich, denn wie der berühmte Mathematiker Paul Erdős gezeigt hat, sind diese Wahrnehmungsstimulanzien unglaublich wirksam, um unsere kognitiven Fähigkeiten selbst bei den alltäglichsten Aufgaben zu steigern. Da die Anforderungen fast unrealistisch hoch sind, nimmt der Drang, sie zu verwenden, immer weiter zu. Die meisten Stimulanzien, insbesondere die stärkeren, haben jedoch nur ein sehr kurzes Zeitfenster, in dem sie ihre maximale Wirkung entfalten. Der Rest dieses Artikels konzentriert sich daher auf die Verwendung nachhaltiger Stimulanzien und darauf, wie wir Zustände kognitiver Stimulation ohne die Einnahme externer Stimulanzien erreichen können.

Wachheit verstehen

Zunächst müssen wir den Unterschied zwischen Wachheit und Stimulation verstehen, denn hier passieren oft Fehler. Wenn wir müde sind, sind unsere kognitiven Funktionen generell eingeschränkt. Wir erledigen alltägliche Aufgaben schlechter und unsere Leistung lässt auch bei interessanten Aufgaben nach. Stimulanzien können uns jedoch wieder auf unser normales Leistungsniveau bringen oder es sogar übertreffen. Daher werden die meisten Stimulanzien tatsächlich eingesetzt, um Schlafmangel auszugleichen. Das bedeutet, dass wir Stimulanzien bei alltäglichen oder kognitiv anspruchsvollen Aufgaben weniger erfolgreich und nachhaltig nutzen können. Deshalb ist es wichtig, dass wir als erstes unseren Schlaf verbessern, um einen Mangel an Wachheit auszuschließen.

Um einen besseren Einblick in Schlaf und Wachzustand zu gewinnen, werden wir uns mit Koffein befassen, das im Vergleich zu anderen Stimulanzien einen recht einzigartigen Wirkungsmechanismus besitzt.

Das obige Diagramm veranschaulicht drei wichtige Neurotransmitter, die am Schlaf-Wach-Rhythmus beteiligt sind. Der erste ist Adenosin, das die Adenosinrezeptoren A1, A2A, A2B und A3 aktiviert. Die Aktivierung dieser Rezeptoren, insbesondere des A1-Rezeptors, führt zur Hemmung der Orexinrezeptoren OX1 und OX2 sowie des Histaminrezeptors H1, die wichtige Regulatoren des Wachzustands sind. Werden die Orexin- und Histaminrezeptoren gehemmt, werden wir müde; werden sie hingegen aktiviert, erleben wir Wachheit. Wenn also der Adenosinrezeptor durch Adenosin aktiviert wird, dessen Konzentration sich tagsüber anreichert und nachts ihren Höhepunkt erreicht, werden wir müde. Im Schlaf wird unter anderem das tagsüber angesammelte Adenosin abgebaut. Dies führt zur Aktivierung der Orexin- und Histaminrezeptoren und ermöglicht uns so Wachheit und optimale kognitive Leistungsfähigkeit am Tag. Koffein umgeht das Schlafbedürfnis teilweise, indem es den Adenosinrezeptor blockiert. Dadurch werden Orexin- und Histaminrezeptoren trotz erhöhter Adenosinwerte enthemmt, was die Müdigkeit verringert und unsere kognitive Leistungsfähigkeit wieder auf den Ausgangswert zurückführt. Wir möchten diesen Ausgangswert jedoch übertreffen, was mit Koffein zwar möglich ist, aber im Zustand der Müdigkeit deutlich erschwert wird.

Manchmal fällt es schwer, ausreichend Schlaf zu bekommen. Doch mit guter Schlafhygiene, regelmäßigen Schlafenszeiten, Fitness-Trackern oder Online-Schlaftimern zur Überwachung der Schlafphasen und der Einnahme von Schlafmitteln wie L-Tryptophan lassen sich Schlafdauer und -qualität deutlich verbessern. In Kombination mit einem gezielten Einsatz von Stimulanzien ermöglicht dies optimale kognitive Leistungsfähigkeit am Tag.

G- Protein-gekoppeltes Rezeptor-Heterodimernetzwerk

Zurück zu Adenosin! Unser Gehirn besitzt zwei Arten von Neurotransmitterrezeptoren: ionotrope und metabotrope, die auch als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren bekannt sind. Diese G-Protein-gekoppelten Rezeptoren bilden häufig Rezeptoren in ihrer Umgebung. Dieser Prozess wird als Dimerisierung bezeichnet und findet üblicherweise zwischen verschiedenen Rezeptoren derselben Neurotransmitterklasse statt. Adenosin kann jedoch mit einer Vielzahl unterschiedlicher Neurotransmitterklassen dimerisieren – ein Prozess, der als Heterodimerisierung bezeichnet wird. Diese Heterodimere können dann Netzwerke bilden, die alle auf adenosinerger Neurotransmission beruhen. Die Blockierung der Adenosinrezeptoren durch Koffein kann daher eine enorme Neurotransmissionskaskade im gesamten Gehirn auslösen, die unsere Sinne schärft und unsere kognitiven Fähigkeiten über das normale Maß hinaus steigert. Hinzu kommen die im Kaffee enthaltenen Beta-Carboline, die diese Neurotransmissionskaskade verstärken, was zu einem starken Stimulationsgefühl führt. Bei manchen Menschen kann sich dies jedoch als nervöses Gefühl äußern, das sehr ablenkend sein kann. Um dem entgegenzuwirken, können wir einen Trick anwenden, den Grünteetrinker schon lange nutzen: Wir fügen etwas von der mild entspannenden Aminosäure L-Theanin hinzu, die natürlicherweise in schattengewachsenen Grüntees wie Matcha vorkommt. Dies bewirkt eine angenehme Stimulation, indem es die Wirkung des Koffeins abmildert und dessen kognitionsfördernde Wirkung zu verstärken scheint.

Nachdem wir nun ein solides Verständnis von Stimulation, Wachheit und Stimulanzien haben, wie entwickeln wir ein sinnvolles Stimulationsprogramm? Wie bereits erwähnt, sollten Sie aufhören, Stimulanzien zur Bekämpfung von Schlafmangel einzusetzen und stattdessen für ausreichend Schlaf sorgen. Nutzen Sie Stimulanzien wie Koffein nur gelegentlich, nicht täglich. Nehmen Sie beispielsweise keine Stimulanzien, um den Abwasch zu erledigen, sondern heben Sie sie sich für wichtige Aufgaben wie das Ausfüllen von Formularen, das Bewältigen einer schwierigen Arbeitsaufgabe oder das Lernen für eine wirklich langweilige, aber wichtige Vorlesung auf. Dadurch können wir eine Toleranzentwicklung vermeiden und die langfristige Wirksamkeit der Stimulanzien sicherstellen. Nun zum eigentlichen Stimulans: Der Koffeingehalt in Kaffee schwankt stark, aber das enthaltene Beta-Carbolin harmoniert gut mit Koffein. Greifen Sie daher zu koffeinfreiem Kaffee und geben Sie eine genau abgemessene Menge Koffein hinzu. So erzielen Sie gleichbleibende Wirkung Tasse für Tasse. Eine bequeme Möglichkeit, eine genau abgemessene Menge Koffein hinzuzufügen, besteht darin, eine Koffeintablette zusammen mit Ihrem koffeinfreien Kaffee einzunehmen. Wenn Sie dazu neigen, nervös zu werden, können Sie zusätzlich eine L-Theanin -Kapsel einnehmen.