Die elektrische Aktivität unseres Gehirns ist rhythmisch und stellt sich bei Messung mittels EEG (Elektroenzephalographie) als "Gehirnwellen" unterschiedlicher Frequenzen dar. Dabei können sowohl innere Vorgänge (z. B. Konzentration, Entspannung, Einschlafen…) als auch äußere Reize die Gehirnaktivität beeinflussen.
Wenn wir z. B. auf Musik mit langsamem Rhythmus hören, verlangsamen sich unsere Gehirnwellen, umgekehrt verhält es sich bei Musik in schnellem Rhythmus. Es ist auch bekannt, dass blinkende Lichter Hirnwellen beeinflussen können. Blinkt ein Licht stetig in das Auge wird das Gehirn stimuliert was dazu führt, dass Gehirnwellen durch regulierende Gehirnzentren auf die gleiche Frequenz wie das blinkende Licht gebracht werden (sogenanntes Entrainment oder photic driving). Blinkt das Licht schneller erhöht die Hirnfrequenz während bei langsamerem Blinken des Lichts die Hirnaktivität langsamer wird.
Neurotherapeuten profitieren von diesem Naturphänomen wegen seines Potenzials, die Hirnwellenamplituden und -muster und damit die Funktionszustände des Gehirns zu verändern. Audio-visuelles Entrainment (AVE) bezieht sich auf die Verwendung von blinkenden Lichtern und rhythmischen Tönen, um gezielt Gehirnwellen in Richtung zu einem gewünschten Rhythmus oder bestimmter EEG-Frequenzen zu bringen. Durch die Anregung des Gehirns mit blinkenden Lichtern in speziellen Brillen und pulsierenden Tönen durch Kopfhörer ist es möglich, die Häufigkeit der dominanten Gehirnwellen vorübergehende für die Dauer der Stimulation in eine gewünschte Richtung zu verschieben und dadurch die Gehirnfunktion zu verändern.
Unsere Gehirne produzieren stark vereinfacht fünf grundlegende Gehirnwellenzustände: Gamma, Beta, Alpha, Theta und Delta.
Ein gesundes und selbstregulierendes Gehirn wird die passenden Gehirnwellen für eine gegebene Situation produzieren. Im Schlaf zeigt das Gehirn normalerweise eine sehr tiefe Hauptfrequenz-Delta (1-4 Hz) Aktivität und relativ kleine Mengen von höherfrequenten Theta-, Alpha- und Beta-Wellen. Während des Wachzustandes zeigt das normale Gehirn überwiegend Alpha- und Beta-Aktivität als Hauptfrequenzen.
Wenn ein gesunder Erwachsener ruhig in einem wachen, aber entspannten Zustand sitzt oder meditiert, zeigt das Gehirn eine große Zunahme der Alphaaktivität (8-12 Hz) und leichte Thetaaktivität (4-7 Hz) aber relativ wenig Delta oder Beta-Aktivität. Auf der anderen Seite wird eine Person, die wachsam und geistig aktiv ist, erhöhte Mengen an höheren Frequenzen (13-20 Hz) zeigen, bei starker Anspannung z. B. im Rahmen von Stress oder bei bestimmten psychischen Erkrankungen auch noch höhere Frequenzen, die kaum eine Entspannung zulassen.
Aufgrund von Stress kann ein Ungleichgewicht von Botenstoffen im Gehirn entsprechen, damit ein Ungleichgewicht der Gehirnaktivität, was sich entsprechend in den Hirnfrequenzmustern widerspiegelt. Bei bestimmten Erkrankungen, genetischen Faktoren, Hirnverletzungen oder anderen Traumata, kann es im menschlichen Gehirn zu einem Missverhältnis der Hirnaktivität und damit zu Verschiebungen der Gehirnwellenmuster für bestimmte Aktivitäten führen. Menschen mit Schlafstörungen produzieren z. B. nicht genug Theta- oder Delta-Gehirnwellen vor dem Schlafengehen, dauerhaftes Grübeln führt zu Frequenzverschiebungen in den hohen Beta-Bereich oberhalb von 20 Hz. Dadurch fühlen sich die Betroffenen ständig ängstlich haben Probleme zu entspannen. Bei Betroffenen mit Aufmerksamkeitsdefizit-Störung (ADS, ADHS) ist häufig festzustellen, dass sie in den Aufmerksamkeitsarealen im Vorderhirn zu viele langsame Wellen produzieren, wo normalerweise die Beta-Aktivität hilft zu fokussieren und das Verhalten zu steuern.
Bei bestimmten Erkrankungen kann AVE nun dazu genutzt werden die Wellenmuster im Gehirn in einen neuen Takt zu bringen und dabei das Gehirn in seiner Funktion zu unterstützen. Die Effekte halten zwar zunächst nur für die Dauer der Stimulation an, durch wiederholte Anwendung können jedoch häufig auch dauerhafte Funktionsverbesserungen erreicht werden. Bei Menschen mit Schlafstörungen kann AVE verwendet werden, um das Gehirn bei sehr niedrigen Theta- bis zu Delta-Frequenzen herab zu takten, um die Produktion langsamer Wellen im Gehirn zu verbessern. Für Betroffene mit Angst und Hypervigilanz, kann AVE verwendet werden, um eine Erhöhung der Theta-und Alpha-Wellen-Aktivität zu bewirken, die Gefühle von Entspannung und Regeneration ermöglichen. Bei Aufmerksamkeitsdefizit kann versucht werden durch die Stimulierung einer erhöhten Hirnaktivität im unteren Beta-Bereich von 12-16 Hz die Funktion des Stirnhirns zu verbessern, was mit einer entspannten Aufmerksamkeit verbunden ist. Stimmungsstörungen wie Depressionen und saisonale affektive Störungen können sich mit der AVE-Stimulation im niedrigen und mittleren Beta-Bereich (12-20 Hz) verbessern.