A cafeína é um dos estimulantes do sistema nervoso central mais consumidos no mundo. Seus efeitos assemelham-se aos de outras substâncias estimulantes, como anfetaminas e cocaína, acelerando a atividade cerebral e aumentando o estado de alerta. Segundo a Harvard Health Publications, os efeitos começam a ser sentidos cerca de 15 minutos após a ingestão e podem durar até seis horas.
De acordo com o DiscoveryHealth.com, a cafeína atua principalmente ligando-se a receptores específicos no cérebro, impedindo que a adenosina — um neurotransmissor que promove sonolência e reduz a atividade neural — se ligue a eles. Com os receptores bloqueados, o efeito é inverso: os neurônios tornam-se mais ativos do que o normal.
O aumento da atividade neuronal leva a glândula pituitária a liberar hormônios que estimulam as glândulas supra-renais a produzir adrenalina. Esse hormônio desencadeia a resposta de "luta ou fuga", preparando o corpo e o cérebro para reagir rapidamente a emergências, o que resulta em maior alerta e capacidade de trabalho acelerado.
Doses elevadas de cafeína também ativam os centros de recompensa do cérebro, aumentando a produção de dopamina — neurotransmissor associado à sensação de prazer e felicidade. Esse mecanismo é semelhante ao de drogas como anfetaminas e heroína, e pode levar à tolerância, exigindo doses cada vez maiores para obter o mesmo efeito.
Um estudo de 2005 do Dr. Florian Koppelstaetter e colegas da Universidade de Medicina de Innsbruck, na Áustria, mostrou que o consumo de cafeína ativa os lobos frontais, áreas responsáveis pela memória de curto prazo e atenção. Assim, a cafeína pode melhorar temporariamente essas funções cognitivas.
Por outro lado, pesquisas do Dr. Han Me e equipe da Universidade Nacional de Pusan, na Coreia, publicadas em 2005 no "Biochemical Biophysical Research Communication Journal", indicam que o consumo crônico de baixas doses de cafeína reduz a função do hipocampo — região vital para a memória de longo prazo e aprendizado. Os autores concluem que, embora a cafeína aumente o alerta a curto prazo, ela pode prejudicar o aprendizado e a memória ao longo do tempo.