Según el científico israelí Menahem Segal, la cafeína produce cambios "en cualquier caso, generalmente positivos". Segal trabaja en el Instituto Weizmann, donde se investiga desde hace años los cambios que la cafeína produce en las estructuras de las células cerebrales. Según explica Segal, las espinas dendríticas, que se extienden desde el cuerpo central a las neuronas, contienen almacenes de calcio que pueden ser expulsados al espacio intercelular una vez expuestas a la cafeína. Se cree que dichos depósitos de calcio juegan un papel regulador en la transmisión de señales en el cerebro. Ahí es donde cobra gran trascendencia el trabajo realizado por los investigadores israelíes del Instituto Weizmann, quienes han podido confirmar que la liberación del calcio inducida por la cafeína provoca una rápida y significativa multiplicación de las espinas dendríticas existentes en el hipocampo, una región clave del cerebro para el aprendizaje y la memoria. No sólo la cafeína provoca un incremento de hasta el 33 por ciento en el tamaño de la espina dendrítica, sino que lleva consigo asimismo la creación de nuevas espinas. Más aún, aumenta la densidad de espinas ya existentes y la delgadez de las dendritas. El efecto de la cafeína es notablemente distinto a otra sustancia química, el glutamato, que permite la afluencia de calcio en grandes cantidades desde fuera de las células y provoca que las espinas dendríticas encojan. Según Segal, no se puede asegurar que los efectos de la cafeína en el aprendizaje están directamente ligados a los efectos de las espinas dendríticas, que son, en cualquier caso, temporales. Está demostrado (añade Segal) que la cafeína produce diversos efectos en el cerebro, como por ejemplo, un incremento en la atención que favorece, a su vez, a la memoria. Cierto que dichos efectos son generalmente positivos, pero debemos seguir investigando para apuntalar nuestras conclusiones.
