כמה מחקרים הראו שקפאין יכול להגביר את השכחה לטווח קצר הנגרמת על ידי THC. אבל מחקר חדש ב כתב העת האירופי למדעי המוח מציין שהקפאין עשוי לחסום השפעות אחרות של קנבינואידים. במודל חולדות של הפרעת קשב וריכוז (הפרעת קשב וריכוז), מדענים ברזילאים ופורטוגזים יישמו חומר סינתטי חזק CB1 אגוניסט, WIN55,212-2 (לנצח), מה שהגביר את האימפולסיביות של חולדות מעבדה. (במחקר זה, אימפולסיביות שימשה כמדד לחוסר קשב או חוסר יכולת להתמקד.) קולטני דופמין, קנבינואידים ואדנוזין מאותתים יחד לתאם קשב ואימפולסיביות. אבל האימפולסיביות המוגברת שנגרמה על ידי לנצח בניסוי חולדות זה נמנע על ידי חסימת קולטני אדנוזין עם קפאין.
לשימוש כרוני בקפאין, פעמיים ביום במשך כמעט חודש, הייתה השפעה הפוכה משימוש אקוטי – הוא הגביר את האימפולסיביות.
נראה שאדנוזין – וקפאין, אנטגוניסט לאדנוזין – עשויים להקל על השפעות שונות של קנבינואידים בהתאם לאזור המוח המעורב. במסלול המזולימבי, אחד ממסלולי התגמול של המוח, נראה שאדנוזין מגביר את האיתות הקנבינואידי. אבל אדנוזין מדכא את פעילות הקנבינואידים בהיפוקמפוס ובאמיגדלה.
מחקרים על קפאין מדגישים כמה מהמגבלות של מחקר פרה-קליני. לקפאין יש השפעות שונות המבוססות על הקצב הצירקדי של האדם ואפילו על זן החיות המשמשות, שכן חולדות משחררות באופן טבעי יותר אדנוזין במוחן מאשר עכברים.