Die Wirksamkeit von Hemi-Sync beruht nicht nur auf der natürlichen Kraft des Klangs, sondern nützt auch die Reaktion des autonomen Nervensystems auf reduzierte Umweltreize, kontrolliertes Atmen und progressive Entspannung, und schließt psychologische Erkenntnisse über die Wirkung von Affirmationen und Visualisierungen mit ein. Der vorliegende Artikel erörtert die Beziehung zwischen Gehirn und Geist, den Zusammenhang zwischen Gehirnwellen und Bewusstseinszuständen und die Rolle des retikulären aktivierenden Systems (RAS) bei der Regulierung von Gehirnwellen, sowie soziale und psychische Lernprozesse, die dabei eine Rolle spielen.

Binaural Beats und die Physiologie des Gehirns

Binaural beats wurden 1839 von dem deutschen Erfinder H. W. Dove entdeckt. Die menschliche Fähigkeit, binaural beats zu "hören", scheint das Ergebnis evolutionärer Anpassung zu sein: viele höher entwickelte Arten sind durch ihre Gehirnstruktur dazu in der Lage. Die akustischen Frequenzen, die das ermöglichen, variieren mit der Gehirngröße einer Spezies. Für die menschliche Wahrnehmung müssen die Trägerfrequenzen im Bereich unter 1500 Hz liegen (Oster 1973). Wesentlich ist dabei die angeborene Fähigkeit des Gehirns, Phasenverschiebungen zwischen beiden Ohren auszumachen, dies erst ermöglicht die Wahrnehmung von binaural beats.

Der Höreindruck von binaural beats entsteht, wenn zwei kontinuierliche Töne von annähernd gleichen Frequenzen unter 1500 Hz jeweils nur einem Ohr dargeboten werden und das Gehirn Phasenunterschiede zwischen diesen Klängen feststellt. Dieser Phasenunterschied lässt den Hörer normalerweise die Richtung erkennen, aus der ein Geräusch kommt, doch beim Hören über Stereokopfhörer oder -lautsprecher integriert das Gehirn beide Signale und erzeugt den Eindruck eines dritten, binaural beat genannten Klangs.

Obwohl binaural beats als Schwingung mit einer Frequenz zwischen den beiden Inputs (links und rechts) wahrgenommen werden, entstehen sie im Gehirnstamm in bestimmten kontralateralen auditiven Zentren, den oberen Oliven (olivae superiores) (Oster 1973). Dieser Höreindruck wird über Nervenbahnen an die retikuläre Formation und gleichzeitig an die Gehirnrinde, den Cortex, geleitet, wo er physikalisch als Frequenz-Folge-Reaktion gemessen werden kann (Oster 1973; Smith, Marsh & Brown 1975; Marsh, Brown & Smith 1975; Smith et al. 1978; Hink et al. 1980).