Geluiden om high van te worden

Google ‘binaural beats’ en je weet niet wat je ziet: een wereld vol vreemde vogels, tientallen theorieën, honderden apps. De geconstrueerde geluiden, want dat zijn binaural beats, kunnen je helpen bij mediteren, ontspannen en slaap, ze verminderen je pijn en helpen je van angsten af. Belooft die wereld.

En nu blijken ze zelfs in opmars als genotmiddel.

Dat concluderen Australische onderzoekers op basis van data uit de Global Drug Survey 2021. Op de vraag naar de geestverruimende middelen die mensen gebruiken, zegt 5 procent van de deelnemers weleens binaural beats op de oren te zetten. En er zijn landen waar dat een stuk hoger ligt. De lijst wordt aangevoerd door de Verenigde Staten, met 16 procent, gevolgd door Mexico, Brazilië, Roemenië en Polen. Nederland zit op het wereldwijde gemiddelde van 5 procent.

Voor de meeste gebruikers zijn binaural beats een manier om te ontspannen, in slaap te vallen of in een betere stemming te komen. Een minderheid gebruikt de geluiden om high te worden, en dan meestal in combinatie met chemische middelen.

Psychedelische muziek die zich goed laat combineren met geestverruimende middelen is van alle tijden. Maar binaural beats lijken een nieuw hoofdstuk te openen in deze geschiedenis.

Wat zijn binaural beats?

Iedereen die weleens een gitaar stemt kent het verschijnsel van interferentie: als je op twee verschillende snaren dezelfde toon aanslaat, en die twee snaren zijn niet helemaal gelijk gestemd, dan hoor je een golf in het volume van het geluid. Je draait net zo lang aan de knoppen tot de golf verdwijnt, en je gitaar is gestemd; de twee klanken zijn bij elkaar in de pas gaan lopen, en de variatie in volume is verdwenen.

Oorzaak van dit fenomeen is de interferentie van twee verschillende geluidsgolven (de ongestemde snaren). Het interferentiepatroon wordt door de oren naar de hersenen gestuurd.

In dit geval gaat door beide oren hetzelfde geluid. Maar als je de klank van de ene snaar op het linkeroor zou zetten en de klank van de andere snaar op het rechteroor, dan gebeurt er iets heel anders. Nu botsen die twee geluidsgolven niet op elkaar in de ruimte, maar in de hersenen.

Het natuurkundige resultaat, het interferentiepatroon van de twee geluidsgolven, is hetzelfde. Maar de mechanismen verschillen, en daarmee hun waarneming en waarschijnlijk ook hun effect op de hersenen.

Worden de geluiden al in de ruimte gemengd, dan is hun interferentie te horen, zoals bij die gitaarsnaren. Het resultaat wordt een monaural beat genoemd. Komen de twee geluiden pas in de hersenen bij elkaar, dan is hun interferentie een vage waarneming ergens in het hoofd. Binaural beats hoor je dus niet echt, ze worden gegenereerd in de hersenen.

Ontdekt in 1839

Het fenomeen binaural beats werd al in 1839 aangetoond door de Duitse natuurkundige Heinrich Wilhelm Dove. Maar er werd lang getwijfeld of het werkelijk een apart fenomeen was, ook omdat het destijds technisch vrijwel onmogelijk was om verschillende geluiden naar verschillende oren te sturen. Met de huidige koptelefoon is dat eenvoudig, maar destijds kon moeilijk worden uitgesloten dat het ene oor toch meeluisterde met het andere.

Pas een eeuw geleden werd Dove’s ontdekking experimenteel aangetoond, met een proefpersoon die goed afsluitende toeters op zijn oren kreeg, die leidden naar twee verschillende, aangrenzende kamers, waar twee verschillende stemvorken werden aangeslagen.

Inmiddels heeft experimenteel hersenonderzoek aangetoond dat monaural en binaural beats inderdaad twee verschillende fenomenen zijn. Monaural beats, de geluiden die al in de ruimte zijn gemixt en door beide oren binnenkomen, leiden vooral tot neuronale activiteit in de gehoorschors. Binaural beats daarentegen zorgen voor meetbare neuronale activiteit in de hersenstam, en in het bijzonder in de olivariumkern die daar ligt.

Dat verschillende geluiden van beide oren juist daar activiteit oproepen is niet zo gek, want dit deel van het brein speelt een sleutelrol bij het lokaliseren van een geluidsbron. De olivariumkern is dus gebrand op verschillen tussen beide oren; die zijn een enorme hulp bij het lokaliseren van de bron.

Effect op het geheugen

Dat de effecten op cognitie en gedrag ook verschillend kunnen zijn, is onder meer aangetoond in onderzoek van het universitair medisch centrum in Bonn. Leila Chaieb werkt daar in de onderzoeksgroep van hoogleraar Juergen Fell, op de afdeling epileptologie. Die groep publiceerde vorig jaar de resultaten van een experiment waarin de effecten van geluidstimulering op geheugen werd gemeten. Daaruit bleek dat neuronale activiteit die belangrijk is voor het geheugen wordt gestimuleerd door binaural beats, maar juist geremd door monaural beats.

Chaieb heeft eerder gekeken naar het effect van monaural en binaural beats op dwalende gedachten (mind wandering, in jargon). Daarin vond ze geen effect over de hele linie, maar wel bij mensen die van nature een sterke neiging hebben tot gedachtendwalen. De beats verminderen die neiging.

Maar, zegt Chaieb, het is niet vast te stellen of dat komt door hersenstimulatie, de inwerking van de beats op de hersenen, of doordat de geluiden aandacht vragen en daardoor gedachtendwalen moeilijker maken.

Dat je alleen een effect ziet bij mensen die van nature al geneigd zijn tot gedachtendwalen, kan wijzen op een selectie: beats werken misschien alleen als je er gevoelig voor bent. Chaieb: “Dat zou goed kunnen, maar het is erg lastig aan te tonen.”

Een vergelijkbaar effect dook op in een onderzoek dat een kleine tien jaar geleden is gedaan aan de Universiteit Leiden. Daarin werd gekeken of binaural beats creativiteit zouden kunnen stimuleren. Het achterliggende idee is dat creatieve denkprocessen afhankelijk zijn van de afgifte van dopamine, een neurotransmitter ofwel signaalstof in de hersenen. En hersenstimulatie met binaural beats zou kunnen leiden tot meer afgifte van dopamine.

Er werd inderdaad een effect gezien, maar alleen bij mensen die van zichzelf een laag dopamineniveau hebben. Mensen bij wie de dopamine rijkelijk door het hoofd gaat, hebben geen baat bij beats, eerder last.

Leila Chaieb waarschuwt voor al te stellige conclusies: “De effecten die we zien in experimenten zijn klein. En je moet bedenken dat we die meten in labsituaties; we kunnen niet met zekerheid zeggen of ze zich in werkelijke situaties ook op precies dezelfde manier voordoen.”

Geen peil op te trekken

Hersenstimulatie met geluiden is geen groot wetenschapsgebied, maar wereldwijd zijn er toch al tientallen studies gedaan aan monaural en binaural beats. Op de resultaten is moeilijk peil te trekken, blijkt uit literatuuroverzichten van Chaieb en van de Spaanse onderzoeker Miguel Garcia‑Argibay. In sommige onderzoeken wordt een effect gevonden, in andere niet. En, zegt Chaieb, studies verschillen in vraagstelling, methodiek en experimenten. Ze zijn nauwelijks te vergelijken.

Het ligt voor de hand om naar het mogelijke effect van beats te kijken in klinische praktijken waar geluid al vaste voet aan de grond heeft. Bijvoorbeeld bij behandeling van tinnitus (oorsuizen). Veel tinnituspatiënten hebben baat bij geluidstherapie, waarbij vaak rustieke geluiden als een ruisende zee worden gebruikt. Onderzoekers in Nieuw-Zeeland zochten uit of het toevoegen van binaural beats de therapie nog beter zou maken, maar dat deed het niet.

Thaise onderzoekers experimenteerden met binaural beats in een groep patiënten die voor depressieve klachten werden behandeld met muziektherapie. Ook hier had toevoeging van beats aan de muziek geen meerwaarde.

Meerwaarde lijken beats wel te hebben bij patiënten die voor een medische ingreep staan, en met angst naar de operatie uitzien. Daar zijn verschillende studies naar gedaan, en die laten allemaal een licht positief effect zien: hersenstimulatie met binaural beats neemt de angst deels weg. En dat effect werd al gezien na enkele tientallen minuten binaural beats op de oren.

Digitale drug

Voorlopig zijn binaural beats vooral groot in meditatie, mindfulness en aanverwante technieken. Canadese onderzoekers hebben zo’n tien jaar geleden een poging ondernomen het effect van binaural beats op het mediterende brein te meten. Ze vonden inderdaad een effect: het geluid zorgde voor hersengolven die de meditatie versterken. Maar ook hier gold dat niet voor iedereen: alleen bij ervaren mediteerders was er een meetbaar effect.

Een universeel effect van binaural beats lijkt ontspanning te zijn. Leila Chaieb kent het uit de wetenschappelijke literatuur, maar ook uit eigen ervaring: “Omdat we onderzoek doen naar binaural beats heb ik het natuurlijk ook zelf geprobeerd. En ik vond het heel ontspannend. Bij mij werkte een frequentie van 5 Hertz het best. Maar dat is heel persoonlijk.”

Kan iedereen daarmee nu gaan experimenten, zonder enig risico? Gezien de opmars die ook in de Global Drug Survey aan het licht is gekomen, worden binaural beats door sommigen al de nieuwe digitale drug genoemd. Als ze dat zijn, hebben we hier dan een drug zonder schadelijke bijwerking?

Chaieb: “Dat weten we niet. Er zijn nog geen schadelijke effecten gerapporteerd, maar we kunnen nu niet zeggen dat die er ook nooit zullen komen. Het aantal gebruikers is wel groot, maar we weten niet hoe vaak ze de geluiden op hun oren zetten, hoe lang, en met welke frequenties. Bovendien zegt een deel van de gebruikers binaural beats te combineren met andere drugs. We moeten nog heel veel uitzoeken willen we kunnen zeggen of deze digitale drug onschuldig is.

“En dat geldt ook voor medische toepassingen van monaural en binaural beats. Er zijn zo veel knoppen waaraan je kunt draaien, dat het nog veel onderzoek zal vergen om uit te zoeken wat werkt en wat niet. Klinische toepassing op grote schaal ligt ver in de toekomst.”

Lees ook:

Bij oorsuizen is de piep het signaal van een schattend brein

De oorzaak van tinnitus zit niet in het gehoor, maar in de hersens. Dat inzicht, nu twintig jaar oud, leidde niet meteen tot een remedie. Want hoe werken de hersens precies?