Muchos estudios han documentado los efectos de la cafeína como un estimulador cognitivo. Sin embargo, sus efectos sobre la memoria a largo plazo no han sido investigados en detalle. La cafeína se ha administrado siempre antes del aprendizaje, por consiguiente su impacto en la memoria es imposible de disociar de otros efectos, tales como aumento de la excitación, vigilia, atención y velocidad de procesamiento.

Docentes del Departamento de Ciencias Psicológicas y Cerebrales de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Estados Unidos, realizaron un ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo en consumidores de cafeína. El día 1, los participantes estudiaron imágenes de objetos, y luego recibieron 200 mg de cafeína o placebo. Se recogieron muestras de saliva al inicio y 1 h, 3 h y 24 h después de la administración de cafeína o placebo para cuantificar los metabolitos del alcaloide. Veinticuatro horas después de la sesión de estudio, se evaluó el rendimiento del reconocimiento de los participantes de algunos elementos que vieron el día anterior (metas), algunos elementos nuevos y algunos artículos que eran similares pero no idénticos a los vistos antes. Se ha demostrado que la identificación correcta de estos señuelos como "similares" se asocia con la actividad del hipocampo.

Se encontró que los participantes en el grupo de la cafeína tenían un aumento significativo de metabolitos de cafeína en posiciones 1 y 3 h, regresando a valores basales durante un período de lavado de 24 h. Los que recibieron la infusión eran más propensos a catalogar artículos "similares" en lugar de "viejos" en comparación con los participantes bajo placebo, mientras que no se encontraron diferencias entre los grupos en las tasas de éxitos o de rechazo de imágenes “viejas”. El D (z (objetivo) - z (falsa alarma)) no fue significativamente diferente entre los grupos, por lo tanto, la memoria básica de reconocimiento no se modificó. Al calcular el índice de discriminación de señuelo (LDI) como P (“similar”/señuelo) menos P (“similar”/viejos) para corregir el sesgo de respuesta, se observó una diferencia significativa en ambos grupos. Esto sugiere que la cafeína potencia la consolidación de la sesión de estudio inicial de tal manera que mejora la discriminación durante la recuperación. Ambos grupos tuvieron varianzas similares.