커피나 녹차 등에 포함 된 "카페인"에는, 졸음이 몰려온 사람을 깨우는 효과와 집중력을 향상하는 효과가 있다. 졸음을 깨우는 효과를 기대하고 카페인을 섭취하는 사람도 많은데, 미국 육군은 "수면 부족에서도 최고의 성능을 발휘할 수있는 카페인 섭취량"을 측정하는 알고리즘을 개발했다.
군대에 있어 "졸음"은 작전시의 적절하고 원활한 행동을 저해하는 요소로 간주되며, 제2차 세계 대전 때부터 군인과 스텝 직원의 졸음을 없애, 최고의 성능으로 작전에 임할 수 있는 약제 연구가 세계 각국에서는 진행되어 왔다.
나치 독일과 일본에서는 각성제의 일종 인 암페타민을 투여하여, 군인의 뇌를 각성 시키려는 시도도 있었다.
21세기에 들어서, 카페인은 졸음을 떨쳐 버리고 싶을 때 사용되는 안전한 약물로 세계에서 가장 널리 사용되고 있는 물질이다. 그러나 아무리 카페인이 필로폰 같은 각성제와 비교하여 안전하다고 해도, 과도하게 투여하면 생명의 위험이 있다.
그래서 미군의 연구자 인 제이크스 레이만 씨는 수면 부족에 대항하여, 최적의 효과를 발휘할 수있는 카페인 복용량을 결정하는 알고리즘을 개발했다.
레이만 씨 연구팀은, 지금까지 발표 된 여러 카페인 투여 전략에 기초하여, 피험자에 카페인을 투여했다. 다음에, 12개의 간단한 테스트를 이용하여 인간의 각성 정도를 측정하는 정신 운동 경계 작업(PVT)을 이용하여, 카페인 투여에 의해 피험자의 성능이 어느 정도 향상되었는지를 측정했다는 것.
카페인 복용량과 피험자의 PVT 성능을 비교하고, 레이만 씨 등은 "더 큰 성능을 발휘하는 카페인 양"과 "이전과 동일한 성능을 유지할 수있는 가장 적은 카페인 양"을 찾아, 새로운 알고리즘을 개발했다.
그결과, 새로 개발 된 알고리즘은 이전의 카페인 투여 전략과 비교하여, 64% 정도의 성능 향상을 달성 한 것 외에도, 기존 보다 65%나 카페인 양을 줄여도 동일한 성능을 유지하는데 성공했다고 한다.
레이만 씨는 "우리가 개발 한 알고리즘은 졸음이 습격했을 때, 최대한의 성능을 발휘하고, 안전하고 효과적인 카페인 투여 량을 자동으로 산출하는 툴이다"라고 말하고 있고, 미래에는 군대뿐만 아니라 간호사나 트럭 운전 등 일하는 사람들에게도 혜택을 줄 것이라고 생각하고 있다.
