Pulsos binaurales para niños

Un pulso binaural es una ilusión que tu cerebro crea cuando escuchas dos sonidos puros, uno en cada oído, que tienen frecuencias muy parecidas pero ligeramente diferentes. Imagina que en tu oído derecho escuchas un sonido de 530 Hz y en tu oído izquierdo uno de 520 Hz. Aunque son dos sonidos distintos, tu cerebro los combina y percibes una especie de "latido" o "pulso" que no está realmente en los sonidos originales. Este pulso tiene una frecuencia igual a la diferencia entre los dos sonidos (en este caso, 10 Hz).

Para que esto ocurra, las frecuencias de los sonidos deben ser menores a 1500 Hz y la diferencia entre ellas debe ser menor a 40 Hz.

¿Cómo se descubrieron los pulsos binaurales?

El término "binaural" significa "escuchar con dos oídos". Apareció en 1859 para describir cómo escuchamos sonidos con ambos oídos.

En 1916, un filósofo y psicólogo alemán llamado Carl Stumpf explicó la diferencia entre escuchar un sonido diferente en cada oído (escucha dicótica) y escuchar el mismo sonido en ambos oídos al mismo tiempo (escucha diótica).

Mucho antes, en 1792, un médico escocés-estadounidense llamado William Charles Wells empezó a investigar cómo escuchar con dos oídos afecta la percepción del sonido, basándose en sus estudios sobre la visión con ambos ojos.

Más tarde, entre 1796 y 1802, Giovanni Battista Venturi, un médico y estudioso, hizo experimentos para entender la audición binaural. Descubrió que la diferencia en las impresiones que perciben ambos oídos ayuda a determinar de dónde viene un sonido.

Sin embargo, sus ideas no fueron muy reconocidas hasta que Ernst Chladni, un físico y músico alemán, conocido como el "padre de la acústica", estuvo de acuerdo con él. Chladni dijo que la capacidad de saber la ubicación y dirección de un sonido depende de las diferencias que detectamos en el sonido entre ambos oídos, como la fuerza (amplitud) y la frecuencia.

Otros científicos importantes como Charles Wheatstone, Ernst Heinrich Weber y August Seebeck también investigaron la audición binaural. Compararon cómo los ojos combinan colores con cómo los oídos combinan sonidos. Descubrieron que, a diferencia de los colores que se mezclan, cuando se presenta un sonido diferente a cada oído, estos no se combinan de la misma manera, sino que a menudo compiten por la atención de nuestra percepción.

Lord Rayleigh, otro investigador, repitió y confirmó los experimentos de Venturi casi 75 años después.

En 1859, Somerville Scott Alison inventó el estetoteléfono diferencial, que ayudó a entender cómo las diferencias en las señales de sonido entre los oídos nos ayudan a localizar de dónde viene un sonido. Este instrumento, similar a un estetoscopio pero con dos piezas separadas para escuchar, permitía a los médicos comparar sonidos de dos lugares distintos. Alison lo llamó "estetoscopio binaural".

¿Cómo funcionan los pulsos binaurales en el cerebro?

Ondas cerebrales y el EEG

Las neuronas, que son las células de nuestro cerebro, generan pequeñas corrientes eléctricas. Cuando muchos grupos de neuronas trabajan juntos de forma sincronizada, producen ondas eléctricas más grandes que se pueden medir. Esto se hace con un aparato llamado electroencefalograma (EEG), que registra estas ondas desde el cuero cabelludo. A estas ondas se les llama comúnmente "ondas cerebrales".

Las ondas cerebrales son como ritmos eléctricos en el cerebro y el sistema nervioso. Se pueden describir por su frecuencia (qué tan rápido se repiten), su amplitud (qué tan grandes son) y su fase (en qué punto de su ciclo están). El cerebro puede ajustar la frecuencia de estas ondas para sincronizarse con estímulos externos, como sonidos o luces.

Richard Caton fue el primero en registrar la actividad eléctrica del cerebro en 1875, y Hans Berger desarrolló esta técnica en el EEG a finales de los años 20.

Tipos de ondas cerebrales

Las ondas cerebrales se clasifican en diferentes bandas de frecuencia, medidas en hercios (Hz), que se asocian con distintos estados de actividad cerebral:

• Ondas gamma: de 30 a 50 Hz (asociadas con el aprendizaje y la concentración intensa).
• Ondas beta: de 14 a 30 Hz (asociadas con la vigilia, el estado de alerta y el pensamiento activo).
• Ondas alfa: de 8 a 14 Hz (asociadas con la relajación y la calma).
• Ondas theta: de 4 a 8 Hz (asociadas con la somnolencia, la meditación y la creatividad).
• Ondas delta: de 0.1 a 4 Hz (asociadas con el sueño profundo).

También existen otras ondas como las ondas mu (8 a 12 Hz) y las ondas sigma (12 a 14 Hz), que se ven durante el sueño.

¿De dónde vienen los pulsos binaurales en el cerebro?

La percepción de los pulsos binaurales ocurre en partes del cerebro como el colículo inferior y el complejo olivar superior. Aquí, las señales de sonido de cada oído se unen y envían impulsos eléctricos a otras áreas del cerebro, incluyendo la corteza auditiva, que es donde se procesa el sonido.

Ondas cerebrales y estados de ánimo

Las mediciones del EEG muestran que los patrones de ondas cerebrales cambian y se relacionan con nuestro estado mental, nuestras emociones, nuestro nivel de atención y nuestra conciencia. Es decir, las ondas cerebrales se alteran cuando cambian los estímulos a nuestro alrededor, como los sonidos o la música.

Además, se ha demostrado que la frecuencia de las ondas cerebrales puede sincronizarse o "entrenarse" con la frecuencia de estímulos externos, como un sonido rítmico o una luz intermitente. Este proceso se llama sincronización neuronal o sincronización de ondas cerebrales.

Sincronización de ondas cerebrales

¿Qué es la sincronización?

La "sincronización" es un concepto que describe cómo dos o más sistemas que tienen ritmos diferentes pueden influirse mutuamente hasta que empiezan a oscilar a la misma frecuencia. Un ejemplo famoso es el que descubrió el físico holandés Christiaan Huygens en 1665: colocó varios relojes de péndulo cerca y notó que, después de un tiempo, sus péndulos se movían al mismo ritmo.

Esto sucede porque se transfiere una pequeña cantidad de energía entre los sistemas cuando no están en fase, hasta que se ajustan y se mueven juntos.

La sincronización es muy importante en el estudio del sonido y la música. Un ejemplo común es cuando la gente golpea el pie o los dedos al ritmo de una canción.

Sincronización externa e interna

La sincronización puede ser:

• Exógena (externa): Ocurre fuera del cuerpo. Por ejemplo, cómo las personas ajustan el ritmo de su habla al de la persona con la que hablan, o cómo una audiencia aplaude al unísono. Incluso la respiración y los movimientos pueden sincronizarse con estímulos auditivos, como la música.
• Endógena (interna): Ocurre dentro del cuerpo. Por ejemplo, cómo nuestros ciclos de sueño y vigilia se sincronizan con las 24 horas de luz y oscuridad, o cómo un marcapasos sincroniza el latido del corazón.

Sincronización de ondas cerebrales

Las ondas cerebrales tienen componentes similares a las ondas de luz y sonido, como frecuencia y amplitud. Por eso, se investigó si la actividad eléctrica del cerebro podía no solo cambiar en respuesta a sonidos o luces, sino también sincronizar su frecuencia con la del estímulo.

La "sincronización de ondas cerebrales" es el término que se usa para describir cómo la frecuencia de las ondas cerebrales puede ajustarse para coincidir con la periodicidad de un estímulo externo, como un tono musical constante, un ritmo repetitivo o una luz intermitente.

¿Cómo influyen los sonidos en las ondas cerebrales?

Se cree que la sincronización de las ondas cerebrales con un sonido ocurre a través de algo llamado "respuesta de seguimiento de frecuencia" (FFR). El uso del sonido para influir en la frecuencia de las ondas cerebrales se conoce como "conducción auditiva".

La conducción auditiva sugiere que un sonido rítmico puede "guiar" la actividad eléctrica del cerebro para que se sincronice con él. Por ejemplo, si alguien escucha ritmos de batería a 8 pulsos por segundo, su EEG podría mostrar una actividad cerebral en el rango de 8 Hz, que corresponde a las ondas theta o alfa.

Pulsos binaurales y sincronización neuronal

Una de las dificultades al investigar si las ondas cerebrales pueden sincronizarse con sonidos es que las personas rara vez escuchan frecuencias por debajo de 20 Hz, que es el rango de las ondas cerebrales más lentas (delta, theta, alfa y beta). Para superar esto, algunas investigaciones han medido el EEG de personas mientras escuchan pulsos binaurales.

Estas investigaciones sugieren que escuchar pulsos binaurales puede producir conducción auditiva, lo que significa que las neuronas del cerebro sincronizan sus frecuencias con las del pulso binaural. Esto se ha relacionado con cambios en cómo las personas se sienten, tanto emocional como mentalmente. Sin embargo, un estudio de 2002 sugirió que los cambios observados en el EEG podrían deberse a los audífonos electromagnéticos estándar, y no al sonido en sí, ya que los efectos no se observaron con audífonos de conducción de aire. Esto indica que la base de los efectos de sincronización podría ser electromagnética en lugar de acústica.

Pulsos binaurales y música

Muchos estudios sobre los pulsos binaurales los combinan con otros sonidos, como música o voz guiada. Esto hace difícil saber si los beneficios que experimenta el oyente son solo por los pulsos binaurales o por la combinación de sonidos. Pocos estudios han aislado el efecto de los pulsos por sí solos. Sin embargo, algunas investigaciones iniciales sugieren que escuchar pulsos binaurales puede influir en el ritmo cardíaco y aumentar la sensación de relajación.

En general, escuchar música y otros sonidos puede influir en la actividad del sistema nervioso, lo que puede llevar a la relajación o a un aumento de la energía. Se ha demostrado que la estimulación auditiva, especialmente la música y los ritmos de percusión, puede mejorar el estado de ánimo, reducir el estrés y contribuir a la relajación.

Los beneficios de escuchar sonidos y música son la base de la terapia musical receptiva. En esta terapia, las personas escuchan música con el objetivo de obtener un beneficio para su bienestar. Es diferente de la terapia musical activa, donde las personas participan en la creación de música.

La terapia musical receptiva es útil para tratar diversas condiciones mentales y físicas. Los cambios en las ondas cerebrales que se observan al escuchar música, medidos con el EEG, han llevado al desarrollo de la terapia musical neurológica. Esta terapia usa la música para ayudar en el tratamiento de condiciones que afectan el cerebro y el sistema nervioso, como accidentes cerebrovasculares, lesiones cerebrales, enfermedad de Parkinson, parálisis cerebral y autismo.

Concentración y relajación

Históricamente, la música, especialmente la percusión, ha sido parte importante de ceremonias y prácticas en muchas culturas. A veces se usaba para ayudar a las personas a alcanzar estados de mayor concentración o relajación.

Aunque no hay pruebas científicas de algunas creencias asociadas a estas prácticas, las investigaciones actuales sugieren que escuchar sonidos rítmicos, en particular la percusión, puede llevar a una experiencia subjetiva de mayor concentración o relajación. Los patrones de ondas cerebrales registrados con el EEG durante estas experiencias son similares a los que se ven durante algunas formas de meditación. Específicamente, algunas investigaciones muestran que las lecturas del EEG mientras una persona medita o escucha pulsos binaurales se caracterizan por una mayor actividad en las bandas de ondas alfa y theta, que se asocian con la calma y la relajación.

Véase también

En inglés: Binaural beats Facts for Kids

• Electroencefalografía
• Ondas cerebrales
• Batimiento