Бинауральные ритмы

Бинауральные ритмы – это форма стимуляции слуховых ритмов, при которой два тона, слегка различающиеся по частоте, воспроизводятся в каждом ухе, создавая слуховую иллюзию третьего тона.  Бинауральные ритмы определенных частот оказывают влияние на память, внимание, восприятие боли и расслабление.

Что такое бинауральные ритмы?

Бинауральные ритмы- это форма «стимуляции слуховых биений», которая включает как монофонические, так и бинауральные ритмы. ^[1] 

Бинауральные ритмы — это, по сути, слуховая иллюзия, которая возникает, если прослушивать звуковые сигналы двух близких частот, каждый из которых подается только в одно ухо. Мозг пытается совместить эти два звука, и в результате вы слышите третий звук на частоте, которая представляет собой разницу между первыми двумя (эта иллюзия создается в стволе мозга). Например, если в правое ухо подать звуковой сигнал частоты 400 Гц, а в левое — 410 Гц, то вы будете ощущать биение на частоте 10 Гц — это и есть бинауральный ритм. (Примеры можно послушать здесь.)

Монофонический ритм формируется, когда эти тона объединяются перед воспроизведением через динамик, тогда как бинауральный ритм формируется, когда каждый тон воспроизводится отдельно в каждое ухо.

Как работают бинауральные ритмы?

Теория бинауральных ритмов основана на том, что, если каким-либо образом подействовать на мозг сигналом с определенной частотой, то этот сигнал вступит в резонанс с текущим ритмом мозга, что приведет к усилению соответствующего состояния сознания.

Если этим сигналом является обычный звук определенной частоты, то человек просто не сможет его услышать по физиологическим причинам. Поэтому используют два канала звука из диапазона слышимых частот. При этом разница частот на этих каналах должна равняться нужному нам ритму мозга. В итоге, когда человек прослушает такую запись, у него в мозгу произойдет суперпозиция этих частот, что будет субъективно ощущаться как пульсация звука (усиление и ослабление амплитуды). Частота этой пульсации и будет равна разности частот на левом и правом каналах.

Хотя этот механизм все еще исследуется, считается, что бинауральные биения вызывают «навязанную частотную реакцию» (FFR) ^[3] , которая представляет собой тенденцию электрической активности в мозге соответствовать частоте внешнего периодического стимула, такого как тон.

Явление навязывания частоты мозговых ритмов состоит в том, что головной мозг начинает работать на частоте внешнего раздражителя — например, бинаурального ритма: области мозга, которые обычно функционируют на разных частотах, начинают синхронизироваться.

Цель этого воздействия в том, чтобы заставить клетки мозга работать на частоте, соответствующей желаемому психическому состоянию. Например, если нужно подготовиться к тесту или сосредоточиться на работе, то настройка мозговой активности на гамма- или бета-ритмы может повысить внимательность. Или наоборот: если у вас бессонница, можно попытаться обмануть мозг так, чтобы он замедлился до тета- или дельта-ритмов — это поможет заснуть. 

Некоторые исследования успешно измерили частотную реакцию по бинауральным ритмам с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) ^{[4] [5] [6] [7] [8]} , хотя другие исследования не смогли обнаружить этот эффект. ^{[9] [3] [10] [11]}

Как использовать бинауральные ритмы

Поскольку бинауральные ритмы требуют уникального звука, воспроизводимого каждым ухом, следует использовать стереонаушники.

Доступен ряд генераторов бинауральных ритмов, большинство из которых предлагают возможность установить базовую частоту (часто от 200 до 400 Гц), за которой следует бинауральная частота, причем первая является средней частотой между каждым из звуков, воспроизводимых в каждом ухе, и последняя представляет собой разницу между двумя частотами.

Бинауральные частоты часто устанавливаются в соответствии с определенными частотами мозговых волн в зависимости от желаемого эффекта: ^[12]

Дельта-волны

Частота: от 1 до 4 Гц.
Состояние сознания: глубокий естественный сон без сновидений, исцеление, восстановление, отдых.
Примечания: колебания этого диапазона могут регистрироваться в ЭЭГ покоя при некоторых формах стресса и длительной умственной работе.

Тета-волны

Частота: от 4 до 8 Гц.
Состояние сознания: состояние медитации, сна в фазе быстрого движения глаз (REM), уменьшение тревожности, настрой на творческую деятельность. Доминирующий ритм электроэнцефалограммы у здоровых детей в возрасте 2—8 лет.

Альфа-волны

Частота: от 8 до 13 Гц.
Состояние сознания: спокойное бодрствование, релаксация, медитация, улучшенная восприимчивость, ощущению безмятежности и возникновение особого т.н. «расширенного состояния сознания».

Бета-волны

Частота: от 14 до 30 Гц.
Состояние сознания: активное бодрствование, усиленное внимание, умственная работа, эмоциональное возбуждение.

Гамма-волны

Частота: от 30 до 100 Гц.
Состояние сознания: данный ритм наблюдается при решении задач, требующих максимального сосредоточенного внимания, обучения

Примечание. Определенные типы повреждений головного мозга могут нарушить способность человека слышать бинауральные ритмы. Например, люди, перенесшие афазию после серьезного нарушения мозгового кровообращения (инсульта), не проявили никакой реакции на бинауральные ритмы. ^[13] 

Кроме того, пожилые люди могут не реагировать на бинауральные ритмы так же эффективно, как молодые люди, особенно на более высоких частотах. ^[5]

Чтобы использовать бинауральные ритмы, настройте их на частоту желаемой мозговой волны и слушайте в наушниках. В Интернете можно найти ряд генераторов бинауральных ритмов.

Какова польза бинауральных ритмов?

Хотя бинауральные ритмы изучались при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона ^[14], сердечно-сосудистые заболевания ^[15] и шум в ушах ^[16], основная часть исследований была посвящена улучшению сна, когнитивным факторам и боли. Бинауральные ритмы, от умеренного уровня до сильного влияют на сон, память, внимание, настроение и боль, а также:

• Снижение стресса и беспокойства
• Повышение концентрации
• Переход в другое состояние
• Творческий мозговой штурм
• Энергия
• Поглощение дополнительной информации
• Более глубокие медитации

Небольшое примечание об исследованиях: «контрольные» группы значительно различаются и включают тишину, белый шум, музыку и фиктивные звуки. При таком лечении сложно разработать адекватные меры контроля, о чем следует помнить.

Сон

Было проведено два исследования, в которых оценивалась эффективность бинауральных ритмов на сон, и были обнаружены некоторые положительные эффекты:

Первое исследование ^[17], проведенное с участием 21 человека, показало, что использование тета- и дельта-бинауральных ритмов за 20 минут до сна не влияет на латентность сна (время засыпания), но улучшает стабильность сна (регулярность сна). цикл сон-бодрствование) по сравнению с тишиной.

Второе исследование ^[18], проведенное с участием 15 элитных молодых футболистов, показало, что восемь недель сна с бинауральными ритмами в дельта- и тета-диапазоне улучшили качество сна и пробуждения, уменьшили дневную сонливость и улучшили психическое состояние по сравнению с тишиной.

Дельта- и тета-бинауральные ритмы показали некоторые перспективы улучшения некоторых параметров сна, но все еще нет окончательного решения.

Обучение и память

Исследование с участием 58 человек ^[4] показало, что 5-минутного воздействия гамма-бинауральных ритмов было достаточно для образования гамма-волн в мозгу, и что гамма-волны, измеренные во время теста на долгосрочную память, были прямо пропорциональны результативности этого теста, хотя бинауральные ритмы не использовались во время самого теста.

В перекрестном исследовании с двумя руками ^[2] с участием 32 человек участники получали белый шум до или после бинауральных ритмов за 15 минут до задания на память и за две минуты во время. Половина участников получила тета-ритм, а половина – бета-ритм. Интересно, что у участников, которые слушали бета-ритм, улучшилось свободное запоминание и распознавание слов, тогда как у тех, кто слушал тета-ритм, ухудшилось. Исследователи предполагают, что это может быть связано с тем, что тета-волны связаны с «состояниями, несовместимыми с кодированием информации», такими как расслабление, снижение тревожности и активации, а также повышенной восприимчивости к гипнозу.

В исследовании с участием 34 человек ^[19] сравнивалось влияние тишины, чистого тона 240 Гц, классической музыки и бинауральных ритмов с частотой 5, 10 и 15 Гц на вербальную рабочую память, и было обнаружено, что 15 Гц (бета) показали значительное улучшение производительности. Биения 5 и 10 Гц не повлияли.

В другом исследовании с участием 28 человек ^[20] использовался тот же экспериментальный план, но вместо этого тестировалась зрительно-пространственная память, и было обнаружено, что 15 Гц значительно улучшили производительность. Тишина и биения 10 Гц давали худшие результаты, а другие вмешательства имели промежуточный эффект.

В исследовании с участием 24 человек ^[21] бинауральные и монофонические ритмы 40 Гц (гамма) дали значительно лучшие результаты при тестах на внимание и рабочую память по сравнению с белым шумом. Не было разницы между теми, кто получал бинауральные ритмы, и теми, кто получал монофонические ритмы.

Исследование 25 человек ^[22] показало, что прием бинауральных ритмов в дельта-, тета- и альфа-диапазонах, сидя в массажном кресле, значительно снижали умственную усталость и улучшали внимание, вербальную краткосрочную и долговременную память и невербальную долговременная память, чем у тех, кто получал только массаж. Бета- и гамма-бинауральные ритмы улучшают рабочую память. Другие диапазоны потенциально могут ухудшить эти аспекты памяти (резко).

Внимание / СДВГ

24 участника слушали белый шум, ^[21] гамма-бинауральные ритмы 40 Гц или монофонические ритмы во время выполнения теста внимания и теста рабочей памяти с двумя минутами между тестами. Группы бинауральных и монофонических биений показали лучшие результаты в обоих тестах, и не было никакой разницы между группами бинауральных и монофонических ритмов.

Исследование 20 детей и подростков с СДВГ ^[23] показало, что 20 минут бета-ритмов трижды в неделю в течение трех недель не улучшили никаких показателей внимания по сравнению с фиктивным лечением, хотя родители сообщали о меньшем количестве проблем с домашним заданием.

В исследовании 36 студентов колледжа ^[24] гамма-ритм не улучшал подавление не относящейся к делу информации во время задания на внимание, но увеличивал зрительное внимание по сравнению с контролем.

Есть некоторые свидетельства (особенно в отношении гамма-частот), что бинауральные ритмы могут улучшить СДВГ, но пока результаты неоднозначны и требуются дальнейшие исследования.

Креативность

В одном исследовании ^[25], проведенном с участием 24 человек, изучалось влияние бинауральных ритмов на дивергентные (например, ответ «сколько способов использовать лист бумаги?») И конвергентные (например, ответ «какое отдельное слово может быть поставлено перед «маркет», «звездой» и «героем»? ») способности.

В этом эксперименте участники подвергались воздействию альфа- или гамма-импульсов с белым шумом или постоянным тоном 340 Гц в течение 3 минут до и во время творческого задания. Кроме того, уровни дофамина в полосатом теле оценивались с использованием «частоты моргания глаз» (EBR). Как альфа-, так и гамма-ритмы, оказалось, улучшали дивергентное мышление у людей с низким EBR (<20 миганий / мин), но на самом деле ухудшали тех, у кого более высокий EBR. Исследователи предполагают, что у людей с низким уровнем дофамина больше возможностей для улучшения, или это может быть потому, что дофамин улучшает нейронную синхронизацию, что помогает людям с более низким показателем, но создает больше помех для тех, у кого достаточно высокий уровень дофамина.

Исследование 40 студентов колледжа ^[26] показало, что прослушивание гамма-бинауральных ритмов при сортировке двух отдельных групп чисел улучшило когнитивную гибкость по сравнению с теми, кто слушал тон 340 Гц. В этом исследовании «когнитивная гибкость» измерялась как легкость, с которой участники переходили от работы с одной группой чисел к другой.

Креативность – это сложная концепция для проверки, но небольшое количество свидетельств предполагает, что гамма и альфа-ритмы могут улучшить ее в некоторых отношениях. Одно исследование показало, что исходный уровень дофамина в полосатом теле будет влиять на вашу положительную или отрицательную реакцию на лечение, поэтому необходимы дальнейшие исследования.

Эмоции, расслабление и тревога

Исследование 104 пациентов ^[27], перенесших плановые операции, показало, что прослушивание бинауральных ритмов с использованием дельта-частот значительно снижает предоперационную тревогу по сравнению с одной музыкой или тишиной.

Испытание с участием 64 студентов колледжа ^[28] выявило повышение парасимпатического тонуса (измеряемого по вариабельности сердечного ритма) после воздействия тета-ритмов, хотя не было никакой разницы в зарегистрированном уровне стресса по сравнению с контролем.

В исследовании 60 пациентов, перенесших стоматологическую операцию ^[29], альфа-ритм, назначенный сразу после местной анестезии, значительно снизил предоперационную тревогу по сравнению с контролем.

Исследование с участием 32 человек ^[30] показало, что расслабляющая музыка в сочетании с альфа-бинауральными ритмами была более расслабляющей, чем любимая музыка участника, если судить по кровяному давлению и частоте сердечных сокращений, хотя она не увеличивала присутствие альфа-волн по данным ЭЭГ. Вторая часть исследования показала, что прослушивание одной и той же расслабляющей музыки плюс альфа-ритмы в течение 30 минут ежедневно в течение недели может увеличить общую выработку альфа-волн в мозгу, но не оказывает какого-либо долгосрочного воздействия на частоту сердечных сокращений и артериальное давление.

Исследование с участием 14 человек ^[31] показало, что трехминутное воздействие тета-, альфа-, бета- или гамма-импульсов не изменило показания ЭЭГ или не повлияло на эмоциональное возбуждение, измеряемое по проводимости и частоте кожи.

В исследовании с участием 15 молодых и 15 пожилых людей ^[32] классическая музыка в сочетании с тета-ритмом имела более расслабляющий эффект у молодых людей, но классическая музыка без тета-ритма была более расслабляющей у пожилых людей.

Контролируемое исследование с участием 25 человек ^[22] показало, что те, кто получал бинауральные ритмы в дельта-, тета- и альфа-диапазонах, сидя в массажном кресле, значительно снизили умственную усталость и улучшили внимание, вербальную кратковременную и долговременную память, а также не- вербальная долговременная память, чем у тех, кто получал только массаж.

В исследовании с участием 21 человека ^[33] 20-минутные тета-ритмы увеличивали парасимпатическую и снижали симпатическую активацию после тренировки по сравнению с контролем, что измерялось вариабельностью сердечного ритма. Было показано, что дельта-, тета- и альфа-ритмы снижают тревожность и улучшают парасимпатический тонус. Этот эффект наиболее устойчив у предоперационных пациентов, но может быть не таким эффективным у пожилых людей.

Боль

В исследовании 49 мальчиков, получавших пропофол и каудальную блокаду ^[34] (эпидуральная анестезия) для хирургии под пупком, дельта-сердечные сокращения смогли снизить количество пропофола, необходимого для анестезии, по сравнению с контролем.

Перекрестное исследование 17 человек с хронической болью ^[35] показало, что один 30-минутный сеанс тета-ритмов в лабораторных условиях плюс неограниченное использование в течение одной недели снижает интенсивность боли, психологический стресс и использование анальгетиков по сравнению с фиктивным лечением.

В исследовании 40 человек ^[36] , перенесших операцию по замене коленного сустава, те, кто получал дельта-ритм перед операцией, употребляли почти на 50% меньше морфина в первый послеоперационный день по сравнению с теми, кто слушал постоянный тон 256 Гц.

У 36 взрослых с хронической болью ^[37] 20 минут тета-ритмов ежедневно в течение двух недель значительно снизили интенсивность боли по сравнению с фиктивным лечением.

Тета- и дельта-бинауральные ритмы уменьшают боль у людей, которые страдают хронической болью или подвергаются хирургическому вмешательству, хотя немногочисленные исследования, проведенные до сих пор, носили краткосрочный характер (измерение ответа либо сразу, либо через две недели).

Для чего лучше всего подходят бинауральные ритмы?

Хотя бинауральные ритмы были исследованы на предмет различных результатов, лучшее доказательство заключается в их влиянии на память, расслабление и боль. Низкочастотные бинауральные ритмы в дельта-, тета- и альфа-диапазонах вызывают расслабление и уменьшение боли, а более частые биения в бета- и гамма-диапазонах могут улучшить память. Биения с более низкой частотой могут резко ухудшить память, вызывая нейронные состояния, несовместимые с кодированием информации.

Примеры использования Binaural Beats:

• Длительные периоды обучения: (альфа- или бета-волны)    – это было очень полезно для экзаменационного периода
  • Метод : установите таймер , поставьте задачу , уберите отвлекающие факторы и используйте альфа-волны.
  • Обычный результат : быстрее входить в «состояние», более сконцентрировано, обычное чувство «я могу продолжать работать» даже после того, как истечет период времени.

• Фоновый тон для чтения книг – (альфа-волны)
  • Метод : чтение / или прослушивание аудиокниг, в наушниках, воспроизводящим альфа-тон с возможностью зацикливания в фоновом режиме
  • Обычный результат : более продолжительные сеансы чтения с большей концентрацией – меньше отвлекающих факторов и больше «в потоке».

• Сильный сон: (тета-волны) – когда вам нужна перезагрузка
  • Метод : тета-волны – 20 минут перед сном – закройте глаза, чтобы было темно!
  • Обычный результат:  быстрее засыпаешь и лучше высыпаешься при использовании тета-волн.

• Медитации: (тета-волны) –  может помочь в медитации
  • Метод : 10-30 минутная медитация с тета-волнами
  • Обычный результат: легче войти в состояние (особенно когда сильно отвлекаешься), хотя иногда это слишком сильно расслабляет и невозможно оставаться «на правильном пути» с протоколом медитации.

• Сеансы мозгового штурма: (бета-волны) –
  • Метод : при попытке спланировать / разработать / решить / создать проблему или идею – я считаю эти 10-20-минутные мозговые штурмы очень полезными.
  • Обычный результат : новые идеи, решения существующих проблем, больше ясности.

Ссылки на исследования

[su_expand link_color=”#d70c0d” more_icon=”icon: chevron-down” less_icon=”icon: chevron-up”]1. Leila Chaieb, et al. Auditory beat stimulation and its effects on cognition and mood States. Front Psychiatry. (2015)

2. Miguel Garcia-Argibay, Miguel A Santed, José M Reales. Binaural auditory beats affect long-term memory. Psychol Res. (2019)

3. R F Hink, et al. Binaural interaction of a beating frequency-following response. Audiology. (1980)

4. Wernher Friedrich, Shengzhi Du, Karlien Balt. Studying frequency processing of the brain to enhance long-term memory and develop a human brain protocol. Technol Health Care. (2015)

5. John H Grose, Sara K Mamo. Electrophysiological measurement of binaural beats: effects of primary tone frequency and observer age. Ear Hear. (Mar-Apr)

6. Hillel Pratt, et al. A comparison of auditory evoked potentials to acoustic beats and to binaural beats. Hear Res. (2010)

7. Shotaro Karino, et al. Neuromagnetic responses to binaural beat in human cerebral cortex. J Neurophysiol. (2006)

8. Bernhard Ross, et al. Human cortical responses to slow and fast binaural beats reveal multiple mechanisms of binaural hearing. J Neurophysiol. (2014)

9. D Vernon, et al. Tracking EEG changes in response to alpha and beta binaural beats. Int J Psychophysiol. (2014)

10. Peter Goodin, et al. A high-density EEG investigation into steady state binaural beat stimulation. PLoS One. (2012) ^

11. Helané Wahbeh, et al. Binaural beat technology in humans: a pilot study to assess neuropsychologic, physiologic, and electroencephalographic effects. J Altern Complement Med. (2007) ^

12. Hengameh Marzbani, Hamid Reza Marateb, Marjan Mansourian. Neurofeedback: A Comprehensive Review on System Design, Methodology and Clinical Applications. Basic Clin Neurosci. (2016) ^

13. D F Barr, T A Mullin, P S Herbert. Application of binaural beat phenomenon with aphasic patients. Arch Otolaryngol. (1977) ^

14. Gerardo Gálvez, et al. Short-Term Effects of Binaural Beats on EEG Power, Functional Connectivity, Cognition, Gait and Anxiety in Parkinson’s Disease. Int J Neural Syst. (2018) ^

15. Calvin Carter. Healthcare performance and the effects of the binaural beats on human blood pressure and heart rate. J Hosp Mark Public Relations. (2008) ^

16. Brittany A Munro, Grant D Searchfield. The short-term effects of recorded ocean sound with and without alpha frequency binaural beats on tinnitus perception. Complement Ther Med. (2019) ^

17. D E Shumov, et al. The effect of music containing binaural beats on daytime fall-asleep dynamics. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. (2020)

18. Vera Abeln, et al. Brainwave entrainment for better sleep and post-sleep state of young elite soccer players – a pilot study. Eur J Sport Sci. (2014) ^

19. Christine Beauchene, et al. The effect of binaural beats on verbal working memory and cortical connectivity. J Neural Eng. (2017) ^

20. Christine Beauchene, et al. The Effect of Binaural Beats on Visuospatial Working Memory and Cortical Connectivity. PLoS One. (2016)

21. Hessel Engelbregt, et al. The Effects of Binaural and Monoaural Beat Stimulation on Cognitive Functioning in Subjects with Different Levels of Emotionality. Adv Cogn Psychol. (2019)

22. Jeong-Hwan Lim, et al. The effects on mental fatigue and the cognitive function of mechanical massage and binaural beats (brain massage) provided by massage chairs. Complement Ther Clin Pract. (2018)

23. Susan Kennel, et al. Pilot feasibility study of binaural auditory beats for reducing symptoms of inattention in children and adolescents with attention-deficit/hyperactivity disorder. J Pediatr Nurs. (2010) ^

24. Lorenza S Colzato, et al. More attentional focusing through binaural beats: evidence from the global-local task. Psychol Res. (2017) ^

25. Susan A Reedijk, Anne Bolders, Bernhard Hommel. The impact of binaural beats on creativity. Front Hum Neurosci. (2013) ^

26. Bernhard Hommel, et al. High-Frequency Binaural Beats Increase Cognitive Flexibility: Evidence from Dual-Task Crosstalk. Front Psychol. (2016) ^

27. R Padmanabhan, A J Hildreth, D Laws. A prospective, randomised, controlled study examining binaural beat audio and pre-operative anxiety in patients undergoing general anaesthesia for day case surgery. Anaesthesia. (2005) ^

28. Katherine Kelton, et al. The Efficacy of Binaural Beats as a Stress-buffering Technique. Altern Ther Health Med. (2020) ^

29. B K Isik, et al. Effectiveness of binaural beats in reducing preoperative dental anxiety. Br J Oral Maxillofac Surg. (2017) ^

30. Swee Wu Phneah, Humaira Nisar. EEG-based alpha neurofeedback training for mood enhancement. Australas Phys Eng Sci Med. (2017) ^

31. Fran López-Caballero, Carles Escera. Binaural Beat: A Failure to Enhance EEG Power and Emotional Arousal. Front Hum Neurosci. (2017) ^

32. George Lee-Harris, et al. Music for Relaxation: A Comparison Across Two Age Groups. J Music Ther. (2018) ^

33. Patrick A McConnell, et al. Auditory driving of the autonomic nervous system: Listening to theta-frequency binaural beats post-exercise increases parasympathetic activation and sympathetic withdrawal. Front Psychol. (2014) ^

34. Werner Schmid, et al. Brainwave entrainment to minimise sedative drug doses in paediatric surgery: a randomised controlled trial. Br J Anaesth. (2020) ^

35. Vasileios Gkolias, et al. Reduced pain and analgesic use after acoustic binaural beats therapy in chronic pain – A double-blind randomized control cross-over trial. Eur J Pain. (2020) ^

36. Alessandro Tani, et al. Binaural Beats Reduce Postoperative Morphine Consumption in Older adults After Total Knee Replacement Surgery. Altern Ther Health Med. (2020) ^

37. Donna D Zampi. Efficacy of Theta Binaural Beats for the Treatment of Chronic Pain. Altern Ther Health Med. (Jan-Feb)[/su_expand]