Их целительная способность была подмечена еще в древние времена. Во многих культурах считалось, что солнечный свет может восстанавливать силы, а лечение цветом своим пациентам прописывали Гиппократ, Авиценна, Парацельс. Осталось множество источников, свидетельствующих о применении музыки в терапевтических целях. Современные специалисты также активно используют в своей практике свет, цвет и звук. Например, физиотерапия — важнейший раздел медицины, включает в себя лечение и профилактику всевозможных болезней при помощи ультразвука, инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Все больше приобретают актуальность цветотерапия, светолечение, фотодинамическая терапия, а также музыкальная, звуковая, виброакустическая терапии. Цветовой спектр, свет, тональность, частота звуков — каждый сигнал имеет особый смысл, по-своему воздействует на психологию и физиологию человека, может помочь сохранить здоровье и продлить жизнь.

Свет — это электромагнитное излучение, характеризующееся длиной волны. Диапазон, который может воспринимать человеческий глаз, находится в пределах от 390 до 700 нм и называется «видимым светом». Когда фотоны (частицы света) попадают в зрачок, они воспринимаются сетчаткой в задней части глаза. Специальные белки (опсины) в клетках сетчатки поглощают свет и запускают сигнал по зрительному нерву к коре головного мозга, где после обработки информации возникает картинка. Непосредственное участие в зрительном процессе принимает еще один белок — меланопсин. Он реагирует на свет, посылая сигналы в центральную область мозга, ответственную за выработку гормонов. Именно меланопсин отвечает за регуляцию наших биоритмов, принимает участие в режиме «сна-бодрствования». В ответ на воздействие синего света он подавляет выработку «гормона ночи» мелатонина. Свет действует на человека не только через глаза, но и активно поглощается хромофорами кожи (веществами, способными взаимодействовать с фотонами). В результате цепочек реакций повышается скорость метаболизма, усиливается кровоток и работа иммунной системы, снижается уровень воспаления и количество свободных радикалов. Так же, как и свет, звук — это волна, возникающая в результате колебаний определенного источника. Например, когда объект вибрирует, он передает свою энергию окружающим частицам, которые, сталкиваясь с другими, транслируют колебания дальше. Когда звук достигает барабанных перепонок, то он также заставляет их вибрировать. Затем волна достигает среднего уха и далее вызывает колебания жидкости в улитке внутреннего уха, где они преобразуются в электрические импульсы и отправляются в мозг. Человек воспринимает звуковые частоты в диапазоне от 20 до 20000 Гц.

Известно, что красный свет обладает возбуждающим, согревающим эффектом, активизирует все функции организма, стимулирует кровообращение, лечит ряд кожных заболеваний. Например, в 2005 году в институте лазерных и информационных технологий исследователи обнаружили стимуляцию синтеза ДНК и РНК под воздействием излучения красного диапазона. В работе в 2010 году группа ученых из Массачусетского госпиталя показала, что красный свет эффективен при лечении черепно-мозговой травмы. Дальнейшие работы в этой области, проведенные в 2015 году в Австралии, выявили, что красные лучи повышают частоту сердечных сокращений, а синие — снижают. Помимо того, что синий свет замедляет сердечную активность, его также используют при лечении воспалительных заболеваний глаз. В 2010 году специалистами Института Людвига Больцмана было показано, что излучение синего диапазона способствует заживлению ран, а в 2018 году профессор университета Суррея Кристиан Хейс с коллегами установили, что синий свет значительно снижает давление. Работа, проведенная в 2005 году на базе Гентского университета, выявила, что под воздействием зеленых лучей увеличивается скорость деления фибробластов. В фототерапии зеленый свет не только уменьшает кровяное давление и расширяет капилляры, но и облегчает невралгии и мигрени, используется при лечении астмы.

Свет — мощное средство воздействия не только на физиологию, но и на психику человека. Восприятие цвета происходит в результате обработки информации мозгом, которая поступает через глаз в виде световой волны. Предполагается, что две нейрональные системы получают одни и те же данные от рецепторов, но перерабатывают их независимо друг от друга. Обработанные в них сигналы попадают на множество цветовых нейронов в зрительной коре головного мозга, каждый из которых, возбуждаясь, вызывает определенную сенсорную реакцию. Так синий и зеленый обладают релаксирующим и успокаивающим действием на человека. Синий цвет позволяет улучшить когнитивные функции, внимание и сосредоточенность, им лечат бессонницу, ипохондрию, шизофрению, истерию, маниакально-депрессивный психоз, эпилепсию. Зеленый цвет эффективен при нервной раздражительности, бессоннице и усталости, успокаивает и облегчает невралгии и мигрени. Используется для лечения психических болезней (истерии, нервного переутомления). Голубой действует успокаивающе и используется для лечения возбужденных и буйнопомешанных людей. Он успешно справляется с бессонницей, невралгией, рассеивает навязчивые идеи. Красный и желтый способствуют интенсивной деятельности. Первый стимулирует мозг и эффективен при меланхолии, может повышать реакцию и выносливость. Им успешно лечат неврастению и головные боли. Второй эффективен в случае умственной недостаточности, а также успокаивает некоторые нервные состояния (психоневрозы). В экспериментах по воздействию цвета на организм человека применялись разные источники. Например, в 2009 году на платформах железнодорожной станции Яманоте в Токио были установлены синие огни. В результате число самоубийств снизилось на 74 процента. В том же году исследователи из Университета Британской Колумбии (Канада) провели эксперимент, участников которого посадили за компьютерные экраны с голубым и красным фоном и предложили им различные тесты. Сидя за красным экраном, испытуемые лучше справились с заданиями на запоминание и внимательность к мелочам. Используя синий экран, люди легче справлялись с творческими задачами. Также было замечено, что ношение красных очков спортсменами может облегчить достижение ими высоких результатов, повышая реакцию и выносливость.

Мозг реагирует на звуки по-разному. Внезапный шум и неожиданный стук может привести к выбросу в кровь гормона стресса кортизола, увеличению частоты сердечных сокращений и напряжению мышц. Другие звуки, наоборот, эффективно расслабляют и снижают артериальное давление. Музыка кодируется в эмоциональных областях мозга. Когда человек слышит мелодию, то у него активируются центры вознаграждения, вызывающие приятные воспоминания и расслабление. В исследовании 2019 года ученые из университета Южной Флориды показали, что музыка также оказывает воздействие на пищевые привычки. Мягкие и спокойные мелодии помогали делать выбор в сторону здоровой пищи, в то время как громкая музыка работала обратным образом. Как выяснили специалисты, она может способствовать улучшению языковых и когнитивных навыков. После прослушивания классических произведений студенты лучше справлялись с задачами на пространственное мышление в течение 10 минут. В 2017 году профессор биохимии Голам Хоссейн Риази установил, что частота 528 Гц действует успокаивающе и может использоваться для лечения алкогольной зависимости. Ранее ученые выявили, что звук с частотой 432 Гц  снижает давление и сердечный ритм. Активно изучается воздействие на человека бинауральных ритмов, при которых на правое и левое ухо подаются два различающихся по частоте тона, но воспринимаются как один. Например, если левое ухо регистрирует тон 200 Гц, а правое 210 Гц, слышимый бинауральный ритм — это разница между ними в 10 Гц. В Национально-исследовательском институте Хельфготта в 2007 году проверили влияние бинауральных звуков на память. Было показано, что стимуляция ритмом при 7 Гц снижала процесс запоминания. В 2008 году ученые из испанского Центра Магнитоэнцефалографии изучили частоту 5 Гц и установили, что она стимулировала работу памяти. Также есть подтверждение того, что бинауральная терапия с диапазонами 10 Гц и 40 Гц положительно влияет на производительность и креативность.

Точный механизм такого воздействия до конца не изучен, но предполагается, что при проникновении в ткани волна вызывает увеличение экспрессии определенных генов, влияющих на деление клеток, синтез коллагена и регенерацию. В одном из исследований в 2015 году профессором университета Стратклайда Стюартом Рейдом с коллегами было показано, что вибрации частотой в 1000 Гц стимулируют рост костных клеток из собственных стволовых клеток пациента и могут применяться для лечения остеопороза. Кроме того, есть данные свидетельствующие о том, что ударные звуковые волны способны защитить нейроны от повреждений и предотвратить тяжелые заболевания головного мозга. Для визуализации и лечения в медицине в течение последних лет используется ультразвук, он обладает противовоспалительным, рассасывающим и болеутоляющим эффектами. Но, на данный момент, в Оксфорде активно изучается метод нейромодуляции — фактически, управление мозгом с помощью звуковых волн. Принцип состоит в том, чтобы сфокусировать волны ультразвука в области мозга в одном небольшом месте и изменить активность нейронов. В перспективе такая терапия может воздействовать не только на головной мозг, но и на спинной вместе с периферической нервной системой.

Мы даже не задумываемся, как сильно окружающая среда влияет на наше настроение, душевное и даже физическое состояние. Проведенные психофизиологами эксперименты подтвердили, что биомаркеры человека могут меняться в зависимости от невербальных сигналов. Используя определенные звуки, свет и цвет мы можем регулировать как физиологическое, так и психологическое состояние нашего организма.