Caffeine decreases the accuracy of low-level force output during incremental contraction

ジェットコースターに乗っている間に、針に糸を通そうとしている場面を想像してみてください。あなたの手は安定していなければならず、その動きは精密で、糸に対するコントロールは絶対的でなければなりません。これが「力制御（フォース・コントロール）」の世界です。つまり、脳が筋肉に対して、羽毛を持ち上げるのか岩を持ち上げるのかに応じて、どれほど強く力を込めるべきかを正確に伝える能力のことです。科学者たちは長い間、カフェインがアスリートにとって人気の高い「パフォーマンス向上剤」であることを知ってきました。それは体に「ターボボタン」を押すようなもので、神経系を目覚めさせることで、より速く走り、より高く跳び、あるいはより重いものを持ち上げる助けとなることがよくあります。しかし、ここからが厄لىなところです。カフェインは「生のパワー」には優れていますが、あなたの「精密さ」を損なってしまうのでしょうか？ これはラジオの音量を上げることに似ています。音量を上げると、信号が大きくなると同時に、ノイズ（雑音）も大きくなってしまい、音楽の明瞭さを台無しにしてしまうことがあるのです。本研究は、まさにその疑問を掘り下げ、カフェインによる「ターボブースト」が、特にごくわずかな力を加える必要がある際に、微細な運動スキルを少し不安定にしてしまうのではないか、ということを問いかけています。

立命館大学の研究チームは、人体を高精度な図面に従うハイテク機械として扱うことで、この検証を行うことにしました。彼らは健康な若い男性13名を募り、カフェインの錠剤（体重1kgあたり6mg）または、見た目も味も同じ無害なプラセボ（偽薬）の錠剤のいずれかを投与しました。目的は、どれだけ強く押せるかを見ることではなく、どれだけ「正確に」押せるかを見ることでした。

テストは、コップに水を完璧に一定のペースで注ごうとする作業に似ていました。参加者は特別な椅子に座り、17秒間をかけて、最大筋力の0%から50%まで徐々に力を高めながら、マシンに対して脚で押し返す動作を行いました。目の前のスクリーンには、従うべき「完璧な」経路を示す線が表示されていました。もし早く押しすぎたり、遅く押しすぎたりすると、その線から外れてしまいます。科学者たちは、実際の押し方と完璧な線の間の距離である「誤差」を測定しました。

ここで、研究が発見した驚きの事実があります。カフェインは彼らを強くしただけでなく、力が弱いときには、実は「正確さ」を低下させていたのです。参加者が押し始めの段階（最大筋力の13.8%未満のレベル）において、カフェインを摂取したグループはふらつきました。彼らの力の発揮は「ノイジー（雑音が多い状態）」であり、つまり、プラセボ群ほど滑らかに、一定の穏やかな圧力を維持することができなかったのです。まるで、カフェインが筋肉の神経の「ゲイン（増幅率）」を上げてしまい、それが微細な不随意の震えを引き起こし、低速での「針に糸を通す」ような作業を困難にしたかのようでした。

興味深いことに、この研究は、なぜこのようなことが起こるのかを示唆しています。それは、カフェインが通常よりも多くの「筋線維（運動単位）」を目覚めさせてしまうためだと考えられます。通常、脳は軽いタスクを行う際には、動きをスムーズに保つために、ごく少数の線維だけを動員します。しかし、カフェインは余分な線維まで動員してしまうため、信号にさらなる「静電気」やノイズが混入し、力の安定性を損なわせるのです。カフェイン・グループは全体的な押し強さ（最大筋力）自体は向上させたものの、その余分なパワーは、動作の初期段階における繊細なコントロールを犠牲にして得られたものでした。

では、これは私たちにとって何を意味するのでしょうか？ 著者らは、もしあなたがゴルフのパッティング、外科医の縫合、あるいは射撃のエイミングのように、繊細で低レベルの力制御を必要とするタスクを行うアスリートや専門職であるならば、直前にコーヒーをガブ飲みすることは、実は精密さを損なう可能性があると示唆しています。この研究は、カフェインがすべてにおいて悪いと言っているわけではありません。ただ、低出力レベルでの「微細なタッチ」に依存するスキルについては、カフェインのターボがうるさすぎて、ターゲットを射抜くために必要な静かな精密さをかき消してしまうかもしれない、と述べているのです。結果は低レベルの収縮に特化したものであり、著者らは、これは測定に基づいた一つの示唆であり、あらゆるスポーツや動きに対する普遍的なルールではないという点に注意を払っています。しかし、軽いタッチで完璧に安定することを目指す人々にとって、データは「重いものを持ち上げる時には、カフェインは取っておいたほうがいいかもしれない」というヒントを与えています。