Estos sistemas se usan para diseñar patrones musicales y patrones de frecuencias que actúan en su estado emocional y cognitivo. Algunos de ellos son el uso de pulsos y tonos binaurales e isocrónicos.
Los pulsos o tonos binaurales son reacciones del procesamiento auditivo, o sonidos aparentes percibidos en el cerebro cuando un oído escucha un sonido en una frecuencia que es muy cercana a la del otro oído. Este efecto fue descubierto en 1839 por Heinrich Wilhelm Dove; y han sido estudiados por diversos autores, entre otros por Atwater quien en 1997, realizó medidas objetivas de estos ritmos como respuesta de seguimiento e frecuencia (FFR) a estímulos auditivos con un solo tono aplicado de forma diferenciada a cada oído de manera que el tono aplicado al oído derecho se diferenciaba el aplicado al oído izquierdo en un número determinado de Hz.
Por otro lado, Oster 1973, describe cómo los ritmos denominados binaurales ocurren en el cerebro cuando tonos de frecuencias diferentes se presentan separadamente en cada oído; simultáneamente Monroe 1985, utilizando EEG verificó que podía inducir determinados modelos de ondas cerebrales utilizando los ritmos binaurales; Atwater 1997, estudió el fenómeno de percepción del ritmo binaural y realizó medidas objetivas de la respuesta de seguimiento de frecuencia (FFR), (Oster 1973; Hink et al. 1980, sugieren condiciones que facilitan la alteración de las ondas cerebrales y de los estados de conciencia.
Tomamos prestada la información publicada y brillantemente defendida en la Tesis Doctoral "INFLUENCIA DE LA ESTIMULACIÓN SONORA BINAURAL EN LA GENERACIÓN DE ONDAS CEREBRALES" realizada por D. PEDRO MIGUEL GONZÁLEZ VELASCO, UCM 2003 :
"En el caso de las neuronas de la Area Auditiva Primaria (AI) hay estudios que sugieren que, además de participar en el análisis frecuencial de los sonidos, podrían tener un papel importante en la identificación de sonidos novedosos y en la memoria auditiva. Al menos el 60 % de los patrones de respuesta de estas células, que se comportan como filtros paso banda, dependen de la frecuencia o de la intensidad y responden tanto a estímulos complejos como a los tonos puros. Estudios recientes han aportado una nueva perspectiva sobre la forma en que las neuronas corticales procesan los sonidos complejos. Está bien establecido que la corteza auditiva, de manera general, codifica los sonidos utilizando un sistema de bandas frecuenciales implicando a numerosas neuronas en un amplio campo receptivo. Wilmore y King sugieren que los mecanismos de análisis no lineal que se encuentran en la corteza auditiva producen unas respuestas puntuales o aisladas pero altamente selectivas. De esta manera, el hecho de que un número muy escaso de neuronas responda ante un estímulo auditivo, que podría ser de sólo un 5 % de las que conforman la zona de implicada en la codificación de esa frecuencia, parece indicar que la toma de decisiones sobre la percepción se basa en los pequeños cambios de actividad de un grupo reducido de neuronas. Estos resultados han propiciado la elaboración de la teoría de la codificación dispersa.
En sí misma, la teoría de codificación dispersa, pretende conciliar los más recientes hallazgos realizados sobre el tratamiento de la señal a nivel del córtex y propone que cada estímulo especifico genera solo una actividad concreta (potenciales de acción) y que algunos potenciales de acción determinados sean capaces de provocar, por si solos, un comportamiento del individuo. Esta teoría aplicada al córtex auditivo permite entender cómo la actividad de neuronas concretas puede ser suficiente como soporte de actividades comportamentales complejas.
Los trabajos de Wiesel y Hubel, ponen de manifiesto la interacción compensatoria entre los sistema visual y auditivo a nivel cortical, que también ha sido confirmada en humanos.
Cuando se combinan linealmente dos tonos armónicos simples que tienen la misma intensidad, pero sus frecuencias se diferencian en unos pocos Hz la amplitud resultante de la vibración fluctúa con una relación igual a la diferencia entre sus frecuencias. Si los tonos se encuentran dentro del rango audible, el sonido resultante se percibe como un tono simple cuya amplitud varia en razón de la diferencia, y entonces se habla de que percibimos "batidos". Cuando dos tonos puros en el rango audible, difieren en frecuencia una cantidad que se encuentra en el rango audible, podemos percibir una nota que corresponde a esta diferencia de frecuencia. La nota resultante se denomina sonido diferencial y su presencia es resultado directo de la no linealidad del oído. Este fenómeno se utiliza para facilitar la compresión en las grabaciones musicales. A la banda sonora original se le aplican filtros de paso de banda y se eliminan las frecuencias fundamentales y se dejan los armónicos. El resultado de la audición de la grabación original y la filtrada es prácticamente el mismo, ello es debido a que el oído reconstruye la frecuencia fundamental a partir de los sonidos diferenciales.
Los oídos forman canales receptores que son independientes entre sí, no hay interferencias entre ellos. Los armónicos de un oído no se suman ni restan a los del otro.
Los sonidos se reciben independientemente por cada oído y crean efectos diferentes en distintas partes del cerebro. Solo para niveles muy elevados, pequeñas partes de energía se transfieren de un oído a otro, debido a la conducción del sonido a través de los huesos del cráneo. La información que recibe cada oído se procesa en el cerebro, donde comparando los impulsos nerviosos que produce cada sonido, se interpretan finalmente todos los aspectos de la onda sonora, conociéndose a este fenómeno como fusión binaural.
Numerosos informes y un número creciente de investigaciones informan de cambios en la conciencia asociados con el ritmo binaural. El ritmo binaural en los rangos delta (1 a 4 Hz) y theta (4 a 8 Hz) han sido asociados en los informes con estados de relajación, meditativos y creativos (Hiew 1995, integración de lo sensorial (Morris 1990, [134], y su utilización como una ayuda para dormir (Wilson 1990; Rhodes 1993. La exposición a la audición de ritmos binaurales de baja frecuencia junto con una terapia cognoscitiva produce síntomas de disminución de la depresión en personas alcohólicas (Waldkoetter et al 1997). Ritmos binaurales en la gama de frecuencias alfa (8 a 12 Hz) incrementan las ondas alfa del cerebro (Foster 1990) y el ritmo binaural en las frecuencias beta (típicamente de 16 a 24 Hz) en algunos informes ha sido asociado con un aumento de concentración o vigilancia (Monroe 1985; Lane et al 1998, mejora de la memoria Kennerly 1994 y aumentos de la focalización de la atención en adultos con retraso mental (Guilfoyle et al,1996).
En definitiva, como han sido demostrados por numerosos investigadores, interactúan con el cerebro favoreciendo un sincronismo en las ondas cerebrales que facilitan los diferentes estados de conciencia, aprendizaje y memorización; estados desorientativos mentales, desequilibrios emocionales, Trastornos de déficit de atención (TDA), etc.
