Speciale geluidstonen zorgen voor hogere reactiesnelheid

Het fenomeen ‘binaural beats’ hoor je tegenwoordig steeds vaker terug als het gaat over methoden om de concentratie, nachtrust, en bijvoorbeeld het vermogen tot ontspannen en mediteren te verbeteren. Binaural beats zijn een vorm van auditieve beat stimulatie (ABS), waarbij pulserende geluidstonen gebruikt worden om hersengolven – en daarmee hersenactiviteit – te beïnvloeden. Op dit moment is er echter nog een hoop onduidelijk over het werkingsmechanisme van dergelijke geluidstonen. Onderzoekers van de VU Amsterdam en de LMU in München hebben in een recente studie aangetoond dat zowel binaural beats als monaural beats een positief effect kunnen hebben op de reactiesnelheid van proefpersonen. Bij auditieve beat stimulatie (ofwel ‘auditory beat stimulation’, ABS) maakt men gebruik van geluidsfragmenten met als doel om het brein beter te laten focussen of ontspannen. In de hersenen kunnen verschillende zenuwcellen op ritmische wijze samen actief zijn. Deze ritmische activiteit kan worden gemeten in de vorm van hersengolven, die in categorieën van verschillende frequenties zijn onderverdeeld. Grofweg kunnen die verschillende frequenties worden toegeschreven aan een bepaalde toestand van het brein, zoals een staat van ontspanning, slaap of juist alertheid. Wanneer ABS wordt toegepast, worden tonen afgespeeld van een specifieke geluidsfrequentie. Wetenschappers hebben in diverse onderzoeken aanwijzingen gevonden dat het horen van geluidstonen met een bepaalde frequentie de hersenactiviteit kan beïnvloeden. Zenuwcellen kunnen als het ware met het geluid gaan resoneren en in activiteit de frequentie van het geluid gaan overnemen. Hierdoor kunnen de hersenen bijvoorbeeld in een staat van alertheid of van ontspanning worden gebracht.

Monaural versus binaural beats

rnIn het huidige onderzoek zijn twee vormen van ABS getest: monaural beats en binaural beats. Bij monaural beats wordt het gehoor tegelijkertijd aan geluidsgolven van twee verschillende frequenties blootgesteld die door elkaar heen klinken. Bij binaural beats wordt op hetzelfde moment het ene oor aan de ene frequentie blootgesteld en het andere oor aan de andere frequentie. In beide gevallen wordt het geluid waargenomen als het verschil in aantal hertz tussen de twee tonen: een toon van 360 Hz gecombineerd met een toon van 400 Hz klinkt bijvoorbeeld als een toon van 40 Hz.

Een voorbeeld van binaural beats en de verwerking ervan in muziek kun je hieronder beluisteren. Maak voor het juiste effect gebruik van een koptelefoon.

Witte ruis

rnNaast monaural en binaural beats werd in de controleconditie gebruik gemaakt van witte ruis (white noise). Dit geluid bestaat uit een combinatie van allerlei frequenties, waardoor het vaak gebruikt wordt om achtergrondgeluiden te ‘camoufleren’. Bij witte ruis is er dus niet één specifieke frequentie verantwoordelijk voor het effect op de hersenen. Het doel van de onderzoekers bij deze studie was om te kijken of de cognitieve prestatie van proefpersonen verbeterd kon worden met monaural en/of binaural beats, ten opzichte van een neutrale stimulus van witte ruis.

Snellere reactie

rnDe proefpersonen moesten twee computertaakjes uitvoeren, waarbij onder andere de aandacht, inhibitie en het ruimtelijk geheugen werden getest. Uit de resultaten blijkt dat blootstelling aan zowel monaural als binaural beats de reactiesnelheid verhoogde, ten opzichte van de reactiesnelheid bij blootstelling aan witte ruis. Tussen monaural en binaural beats zat geen verschil in prestatie van de proefpersonen. Naast de reactiesnelheid is ook het aantal fouten dat proefpersonen maakten onderzocht. Het aantal fouten was in alle omstandigheden (witte ruis, monaural en binaural beats) vergelijkbaar; het sneller reageren op de computertaak ging dus niet ten koste van de accuratesse van de proefpersonen. Het onderzoek draagt bij aan meer inzicht in de positieve effecten die geluidstonen kunnen hebben op het cognitieve vermogen. Wat het geluid precies doet in het brein is echter nog onduidelijk; ook is het nog niet bekend welke frequentie het best kan worden gebruikt, hoe lang men aan het geluid moet worden blootgesteld voor de beste resultaten en hoe lang het effect op de hersenen blijft voortduren. Daarnaast zouden individuele verschillen tussen mensen goed onderzocht moeten worden, bijvoorbeeld of de effecten bij muzikanten anders zijn dan bij niet-muzikale mensen.

Toekomstmuziek

rnOp dit moment zijn er al diverse toepassingen te vinden van met name binaural beats. Zo zijn er cursussen in onder andere meditatie en yoga die gebruik maken van binaural beats om de hersenen te helpen focussen en ontspannen. Ook zijn er apps en afspeellijsten waar deze geluidstonen in verwerkt zijn. Mogelijk kunnen dergelijke technieken in de toekomst gebruikt worden ter behandeling van concentratieproblemen, zoals bij ADHD. De onderzoekers zijn nu bezig met het verder in kaart brengen van het werkingsmechanisme en de toepassingsmogelijkheden van ABS. Het volledige onderzoeksartikel verschijnt eind deze maand in de gedrukte versie van het tijdschrift Advances in Cognitive Psychology. De digitale versie is nu al hier te lezen.