محققان دانشگاه کلرادو برای بررسی ارتباط بین کافئین و ریتم شبانه روزی، پنج فرد سالم را یک شب در آزمایشگاه نگه داشتند تا سطح ملاتونین آنان را بسنجند.
ملاتونین هورمونی است که سطح آن در شب افزایش می یابد و شاخص ساعت درونی بدن است. سه ساعت قبل از خواب، به شرکت کنندگان قرصی داده شد که معادل دو لیوان قهوه اسپرسو کافئین در برداشت.
نتایج آزمایش نشان داد که قرص حاوی کافئین، زمان ترشح ملاتونین را 40 دقیقه به تاخیر می اندازد. تاخیر 40 دقیقه ای ترشح این هورمون تاثیر بسزایی در تغییر ساعت بیولوژیکی بدن دارد و موجب اختلال خواب می‌شود.
ریتم مرکزی بدن هر روز با طلوع آفتاب مجددا راه اندازی می شود؛ نور آفتاب احساس شده توسط چشم ها در بخشی از مغز به نام هسته suprachiasmatic پردازش می شود. پس از آن ترشح هورمون های مرتبط با خواب، ریتم مرکزی را تنظیم می کنند.
هنگامیکه عملکرد طبیعی ریتم شبانه روزی مختل شود، بدن دچار بیماری های متابولیک و بیماری‌های عصبی از جمله اختلال دو قطبی، اضطراب، افسردگی، اسکیزوفرنی و اختلالات خواب می‌شود.
