Does caffeine affect reaction time?

Introduction

La psychologie et les neurosciences se sont intéressées très tôt à la motivation et à sa relation avec l’addiction, cherchant à comprendre pourquoi un individu adopte un comportement donné, même lorsqu’il devient compulsif et potentiellement nocif. La caféine fait partie de ces substances susceptibles de provoquer une addiction. C’est une substance psychoactive qui agit en inhibant l’action de l’adénosine, un neurotransmetteur présent dans l’ensemble du corps.

Bien que souvent associée au café, dont elle tire son nom, la caféine est aussi présente dans de nombreux produits comme le thé, le chocolat, les plantes telles que la noix de kola, le guarana ou le maté. On la retrouve également dans de nombreuses boissons gazeuses (notamment les colas), ainsi que dans certains médicaments, comme les antalgiques ou les traitements contre les états grippaux.

Les effets de la caféine sur la performance sont multiples : elle tend à réduire le temps de réaction et à améliorer les performances individuelles, incitant ainsi à sa consommation pour maintenir un niveau de vigilance optimal. Elle peut ainsi être perçue comme une récompense potentielle, susceptible d’induire une dépendance à moyen terme.

Terry Robinson et Kent Berridge ont développé une théorie de l’addiction appelée Incentive Sensitization Theory of Addiction, selon laquelle l’exposition répétée du système nerveux à une drogue addictive, comme la caféine, peut provoquer une sensibilisation motivationnelle – un changement des processus motivationnels liés à la recherche et à la consommation de la substance. Il est donc pertinent de comprendre si la caféine améliore effectivement la performance, en induisant un sentiment de satisfaction.

Objectif et hypothèses

Cette expérience a pour but d’observer si la caféine influence le temps de réaction.
L’hypothèse expérimentale testée est que la caféine diminue le temps de réaction. Il s’agit d’une hypothèse directionnelle, car elle établit un lien de causalité entre deux variables : la consommation de caféine et le temps de réaction.

• L'hypothèse nulle stipule que la caféine n’a aucun effet sur le temps de réaction.

• There variable indépendante est la quantité de caféine administrée (identique pour chaque participant).

• There variable dépendante est le temps nécessaire pour attraper une règle, mesuré en centimètres sur l’échelle.

Methodology

A projet pilote a été mené avec deux participantes. Il leur a été demandé de boire un espresso (dose moyenne de 89 mg de caféine), puis d’attraper une règle tombant verticalement.

Selon Santé Canada (2003), un effet notable de la caféine apparaît à partir de 60 mg, pour une durée de plusieurs heures. Voici quelques repères utiles :

Des variables indésirables peuvent influencer les résultats : état émotionnel, fatigue, préparation mentale, durée de l’expérimentation, conditions environnementales, etc. Ces variables ont été contrôlées en réalisant l’expérience au même endroit, à la même heure (9h du matin), moment où la caféine est réputée plus efficace.

Sélection des participantes

Cinq collègues ont été contactées via un questionnaire préalable pour :

• Vérifier l’absence de contre-indications médicales (allergie, hypertension, anxiété, ulcères, insomnie…).

• Évaluer leur degré de dépendance à la caféine.

• Constituer un groupe homogène (âge, sexe, niveau d’éducation).

Deux femmes d’environ quarante ans, en bonne santé, ont été retenues.

Procédure

Après signature du consentement éclairé, le protocole suivant a été appliqué :

1. Une règle est tenue verticalement ; la participante place sa main au niveau zéro.

2. Le chercheur lâche la règle après un délai aléatoire.

3. La distance parcourue avant d’être attrapée est notée.

4. Chaque participante répète ce test avant And 30 minutes après avoir bu un espresso.

Results

Le tableau montre une légère amélioration des temps de réaction après ingestion de caféine. Toutefois, avec un échantillon aussi restreint, les résultats ne sont pas significatifs statistiquement.

Un échantillon plus large aurait permis :

• de calculer une moyenne et un écart-type ;

• de déterminer un p-value (probabilité que les résultats soient dus au hasard) ;

• d’utiliser un test t de Student pour comparer les deux séries de données.

Dans ce cas, la p-value étant proche de 1, l’hypothèse nulle ne peut être rejetée. Un élargissement de l’échantillon pourrait permettre d’obtenir un p inférieur à 0,05 – seuil conventionnel de significativité scientifique.

Discussion

Les études antérieures suggèrent que la caféine réduit le temps de réaction, mais notre échantillon est trop restreint pour tirer des conclusions générales. La méthodologie initiale (plus ambitieuse) prévoyait une étude par sexe, ainsi qu’un groupe contrôle non exposé à la caféine – ce qui n’a pu être mis en œuvre par manque de participantes.

Le test de la règle, simple à administrer, est pertinent mais sensible aux performances individuelles. D’où la nécessité d’un groupe d’au moins 20 personnes.

THE questionnaire de sélection s’est révélé essentiel à la fois pour des raisons éthiques (sécurité des participantes) et scientifiques (homogénéité de l’échantillon). Le dosage de la caféine, bien que fondé sur des sources fiables, aurait pu être validé par avis médical.

Ce protocole pourrait être reconduit à plus grande échelle dans le cadre d’une étude sur la motivation et la dépendance à la caféine. Il pourrait également inclure une enquête subjective sur le ressenti de plaisir lié à l’amélioration des performances après ingestion.

References

Health Canada. (2000). Caffeine in food. Retrieved from http://www.hc-sc.gc.ca/fn-an/securit/addit/caf/food-caf-aliments-eng.php

McCusker, R. R., Goldberger, B. A., & Cone, E. J. (2003). Caffeine content of specialty coffees. Journal of Analytical Toxicology, 27(7), 520–522. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14607010