Dieser Artikel existiert auch als Audiodatei.

Binaurale Beats

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Hörbeispiel: Linker Kanal 440 Hz, rechter Kanal 430 Hz. Das Hörbeispiel sollte mit Kopfhörern gehört werden, damit die einzelnen Ohren nur den zugedachten Kanal wahrnehmen

Binaurale Beats (binaural: lat. mit beiden Ohren) sind eine akustische Täuschung, die wahrgenommen wird, wenn beiden Ohren Schall mit leicht unterschiedlicher Frequenz zugeführt wird. Anders als Schwebungen entstehen binaurale Beats nicht durch Überlagerung von Schallwellen im Ohr, sondern im Gehirn.[1] Man nimmt an, dass dieser Ton im Stammhirn erzeugt wird, im Nucleus olivaris superior, wo das Zentrum für räumliches Hören liegt. Um einen Beat wahrnehmen zu können, müssen die Trägerfrequenzen unterhalb von 1500 Hz liegen. Der Unterschied zwischen den Frequenzen für das linke und rechte Ohr darf nicht größer sein als 30 Hz, da ansonsten zwei verschiedene Töne gehört werden.

Beispiel: hört man auf dem linken Ohr eine Frequenz von 440 Hz und auf dem rechten Ohr eine von 430 Hz, so wird im Gehirn ein Ton mit der mittleren Frequenz von 435 Hz erzeugt. Ähnlich wie bei einer Schwebung wird dabei ein pulsierender Ton wahrgenommen, der binaurale Beat, dessen Frequenz gerade der Differenz der beiden Frequenzen entspricht, also 10 Hz.

Das Interesse an binauralen Beats lässt sich in drei Kategorien einteilen:

  1. sie dienen der Neurophysiologie zur Erforschung des Hörsinns.
  2. in der Neurophysiologie wird auch ihr Einfluss auf die Vorgänge im Gehirn erforscht.
  3. sie werden bei bestimmten Methoden eingesetzt mit dem Ziel, die Gehirnwellen zu stimulieren, um Entspannung, Schlaf, Meditation oder Konzentration zu fördern.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Entdecker der binauralen Beats im Jahr 1839 gilt der deutsche Physiker Heinrich Wilhelm Dove[2]. Er fand heraus, dass scheinbar Schläge zu hören sind, wenn dem linken und rechten Ohr getrennt, aber simultan, zwei leicht unterschiedliche Töne zugeführt werden. Dove gewann die Erkenntnis, dass die wahrgenommenen Schläge ausschließlich im auditorischen System entstehen müssen, da keine akustische Vermischung vorlag. Er vermutete, dass die Schläge in dem Teil des Hirns entstehen, der für das binaurale (stereophone) Hören zuständig ist.

In den folgenden Jahren wurde das Thema sporadisch aufgegriffen, behielt aber lange den Status einer physikalischen Kuriosität. Erst George Oster, Biophysiker an der Mount Sinai School of Medicine in New York, erkannte das Potential und die Möglichkeiten, die binaurale Beats eröffnen. 1973 publizierte er einen Artikel in Scientific American,[3] wo er die verschiedenen Forschungsergebnisse der letzten 134 Jahre zusammentrug, ordnete und darauf aufbauend eigene präsentierte. So fand er z. B. heraus, dass für die Wahrnehmung der binauralen Beats die Trägerfrequenzen unterhalb von 1500 Hz liegen müssen. Der Unterschied zwischen den Trägerfrequenzen für das linke und rechte Ohr darf nicht größer sein als 30 Hz, da ansonsten zwei verschiedene Töne wahrgenommen werden.

Oster sah die Anwendungsgebiete der binauralen Beats sowohl in der Forschung als auch im medizinischen Bereich:

  • Für die Forschung waren sie ein wichtiges Instrument, um die neuronalen Vorgänge des Hörens zu analysieren, räumliches Hören zu untersuchen und z. B. herauszufinden, wie ein einzelner Ton aus einem Gemisch von vielen Tönen herausgehört werden kann (Cocktailparty-Effekt).
  • Für den medizinischen Bereich hielt Oster sie für ein geeignetes Diagnose-Instrument zur Untersuchung von Beeinträchtigungen des Hörsinns.
Aber er fand auch heraus, dass sie für Erkrankungen eingesetzt werden können, die nichts mit dem Hören zu tun haben. So stellte er fest, dass kurz vor Beginn einer Parkinson-Erkrankung die Fähigkeit, binaurale Beats zu hören, deutlich zurückging. In einem besonderen Fall konnte er einen Parkinson-Patienten über viele Wochen begleiten und dokumentieren, dass unter der Medikation die Fähigkeit, binaurale Beats zu hören, wieder zunahm.
Außerdem beobachtete er geschlechtsspezifische Unterschiede in der Wahrnehmung der binauralen Beats. Bei Frauen zeigten sich zwei Spitzenwerte in der Empfindung der binauralen Beats, abhängig von ihrem Menstruationszyklus, am Anfang und nach rund 15 Tagen. Diese Daten veranlassten Oster zu der Frage, ob binaurale Beats als Messinstrument für den Östrogenspiegel eingesetzt werden könnten.

Ein bedeutendes Ergebnis von Osters Forschung war die Erkenntnis, dass ein binauraler Beat auch wahrgenommen wird, wenn eine Trägerfrequenz unterhalb der menschlichen Wahrnehmbarkeitsschwelle liegt, oder auch, wenn beide Trägerfrequenzen so leise sind, dass das menschliche Ohr sie scheinbar nicht mehr wahrnimmt. Diese Forschungsergebnisse veranlassten Oster zu der Annahme, dass die binauralen Beats auf einem anderen Weg entstehen als die Töne, die wir sonst hören. Der Effekt der binauralen Beats tritt nur bei beidohrigem Hören auf und entsteht im Gehirn als Folge der Interaktion von Wahrnehmungen.

Physiologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Lage der Nuclei olivaris superior (mit „Superior olivary nucleus“ beschriftet)

Den Entstehungsort der binauralen Beats vermuten Forscher im Nucleus olivaris superior, einem Teil des Hirnstamms. Der Nucleus olivaris superior ist Teil der Hörbahn. Seine Neuronen sind an der Lokalisation von Schallquellen beteiligt, indem sie Laufzeit- und Pegelunterschiede zwischen beiden Ohren auswerten.[4]

Mögliche Effekte auf das Befinden[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Binaurale Beats können Einfluss auf die Hirnwellen haben und auch die Teile des Gehirns stimulieren, die nicht mit dem Hören verknüpft sind.[5] Messbare Effekte wurden bislang nur vereinzelt festgestellt.[6][7][8][9][10]

Mit Hilfe der Elektroenzephalografie können verschiedenen Bewusstseinszuständen unterschiedliche Frequenzbänder der elektrischen Impulse im Gehirn zugeordnet werden. So sind in den Hirnströmen eines schlafenden Menschen andere Frequenzen enthalten als im wachen Zustand. Die meisten dieser Frequenzen liegen unterhalb der Wahrnehmungsgrenze des Hörsinns von ca. 20 Hz, können also nicht direkt wahrgenommen oder beeinflusst werden. Mit Hilfe von binauralen Beats können solche Frequenzen jedoch virtuell im Hirn erzeugt werden.

Je nachdem welcher Bewusstseinszustand erreicht werden soll, wird dem Hirn dabei einer der fünf neurologisch relevanten Frequenzbereiche angeboten:[11]

Wie EEG-Messungen gezeigt haben, wird das Gehirn veranlasst, sich dieser Frequenz anzunähern.[12] Der Prozess der Annäherung der vorherrschenden Hirnwellenfrequenz an die von außen zugeführte Frequenz wird Entrainment genannt.[13]

Das Entrainment ist effektiver, wenn die wahrgenommene Frequenz der binauralen Beats nahe der vorherrschenden Hirnfrequenz liegt (tagsüber rund 20 Hz) und dann z. B. für einen entspannten Zustand langsam gesenkt wird.

Viele Menschen empfinden den Klang purer Sinustöne als unangenehm, daher werden die binauralen Beats meist in Trägersounds wie Naturgeräusche oder harmonische Kompositionen eingebettet. Binaurale Beats werden zur Tiefenentspannung bei der Hemi-Sync-Methode und bei Mindmachines eingesetzt.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Heinrich Wilhelm Dove u. a.: Akustik, Theoretische Optik, Meteorologie. In: Repertorium der Physik 3, 1839.
  • G. Oster: Auditory beats in the brain. In: Scientific American. Band 229, Nummer 4, Oktober 1973, ISSN 0036-8733, S. 94–102, PMID 4727697.
  • Osamu Yamada, Hitoshi Yamane, Kazuoki Kodera: Simultaneous recordings of the brain stem response and the frequency-following response to low-frequency tone. In: Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 43, 1977, S. 362–370, doi:10.1016/0013-4694(77)90259-0.
  • George M Gerken, George Moushegian, Robert D Stillman, Allen L Rupert: Human frequency-following responses to monaural and binaural stimuli. In: Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 38, 1975, S. 379–386, doi:10.1016/0013-4694(75)90262-X.
  • James D Lane, Stefan J Kasian, Justine E Owens, Gail R Marsh: Binaural Auditory Beats Affect Vigilance Performance and Mood. In: Physiology & Behavior. 63, 1998, S. 249–252, doi:10.1016/S0031-9384(97)00436-8.
  • Christina F. Lavallee, Stanley A. Koren, Michael A. Persinger: A Quantitative Electroencephalographic Study of Meditation and Binaural Beat Entrainment. In: The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 17, 2011, S. 351–355, doi:10.1089/acm.2009.0691.
  • Sebastian Rossböck: Binaural Beats. Diplomarbeit 2013, Universität Wien.
  • P. A. McConnell, B. Froeliger, E. L. Garland, J. C. Ives, G. A. Sforzo: Auditory driving of the autonomic nervous system: Listening to theta-frequency binaural beats post-exercise increases parasympathetic activation and sympathetic withdrawal. In: Frontiers in psychology. Band 5, 2014, ISSN 1664-1078, S. 1248, doi:10.3389/fpsyg.2014.01248, PMID 25452734, PMC 4231835 (freier Volltext).

Programme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • SBaGen freier, kommandozeilenbasierender Binaurale-Beats-Generator für Windows, OSX und Linux.
  • Gnaural freier, grafikoberflächenbasierender Binaurale-Beats-Generator für Windows, OSX, Linux und Android.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Binaural Beats. In: Encyclopaedia Britannica.
  2. Heinrich Wilhelm Dove u. a.: Akustik, Theoretische Optik, Meteorologie. In: Repertorium der Physik, Bd. 3, 1839, S. 404 in der Google-Buchsuche
  3. G. Oster: Auditory beats in the brain. In: Scientific American, Oktober 1973, 229(4), S. 94–102
  4. M.W. Spitzer u. a.: Transformation of binaural response properties in the ascending auditory pathway: influence of time-varying interaural phase disparity. In: J. Neurophysiol., Bd.80(6), 1998, S. 3062–3076
  5. M.H. Thaut: Neural basis of rhythmic timing networks in the human brain. In: Ann. N. Y. Acad. Sci., 999, 2003, S. 364–373
  6. McConnell PA 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 Nov 14;5:1248. doi:10.3389/fpsyg.2014.01248. eCollection 2014.
  7. Abeln V, Kleinert J, Strüder HK, Schneider S.: Brainwave entrainment for better sleep and post-sleep state of young elite soccer players – a pilot study. Eur J Sport Sci. 2014;14(5):393-402. doi:10.1080/17461391.2013.819384. Epub 2013 Jul 18.
  8. Reedijk SA1, Bolders A, Hommel B.: The impact of binaural beats on creativity. Front Hum Neurosci. 2013 Nov 14;7:786
  9. Christina F. Lavallee, Stanley A. Koren, Michael A. Persinger: A Quantitative Electroencephalographic Study of Meditation and Binaural Beat Entrainment. In: The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 17, 2011, S. 351–355, doi:10.1089/acm.2009.0691.
  10. Padmanabhan R, Hildreth AJ, Laws D.: A prospective, randomised, controlled study examining binaural beat audio and pre-operative anxiety in patients undergoing general anaesthesia for day case surgery. Anaesthesia. 2005 Sep;60(9):874-7
  11. L.J. Rogers u. a.: Methods for finding single generators, with application to auditory driving of the human EEG by complex stimuli. In: J. Neurosci. Methods, Bd. 4(3), 1981, S. 257–265
  12. R.A. Dobie u. a.: Binaural interaction in human auditory evoked potentials. In: Electroencephalography and clinical neurophysiology, Bd.49(3-4), S. 303–313
  13. G.M. Gerken u. a.: Human frequency-following responses to monaural and binaural stimuli. In: Electroencephalography and clinical neurophysiology, Bd.38(4), 1975, S. 379–386


Gesprochene Wikipedia Der Artikel Binaurale Beats ist als Audiodatei verfügbar:
Speichern | Informationen | 16:35 min (8,6 MB) Text der gesprochenen Version (6. August 2013)
Mehr Informationen zur gesprochenen Wikipedia