คลื่นสมองที่เรียกว่าการประสานคลื่นสมองถือเป็นวิธีการกระตุ้นสมองในการผลิตคลื่นสมองบางประเภท โดยปกติแล้วคลื่นสมองจะเกี่ยวข้องกับการฟังเสียงหรือความถี่ที่แตกต่างกันโดยปกติแล้วชุดหูฟังเฉพาะจะปล่อยความถี่ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละหู สิ่งนี้สามารถทำให้สมองผลิตพัลส์พิเศษที่รู้จักกันในชื่อ biurnal beats หลักฐานแสดงให้เห็นว่าการเต้นในเวลากลางวันสามารถเปลี่ยนรูปแบบคลื่นสมองทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในอารมณ์ความคิดและพฤติกรรม หลายคนในสาขาประสาทวิทยาเชื่อว่าการเข้าร่วมคลื่นสมองมีศักยภาพในการรักษาความผิดปกติทางอารมณ์ปัญหาพฤติกรรมพฤติกรรมนอนไม่หลับและการเสพติดสารเสพติด
นักวิทยาศาสตร์ด้านพฤติกรรมดร. ชาร์ลส์สโตรเบลถือเป็นผู้เชี่ยวชาญรายแรกที่ได้ศึกษาปรากฏการณ์ของการขึ้นรถไฟคลื่นสมอง ในปี 1970 ดร. สโตรเบลอาจประสบความสำเร็จครั้งแรกในการขึ้นรถไฟคลื่นสมองเมื่อเขาค้นพบว่าบุคคลที่อยู่ในสถานะของการทำสมาธิโดยทั่วไปมักจะพบกับการประสานของรูปแบบคลื่นสมองในสมองซีกโลกทั้งสอง ในรัฐอื่น ๆ ของสติรูปแบบคลื่นสมองโดยทั่วไปค่อนข้างไม่สมมาตรกับด้านหนึ่งของสมองผลิตรูปแบบที่แข็งแกร่งกว่าอีก
Dr. Gerald Oster นักประสาทวิทยากับ Mt. ศูนย์การแพทย์ซินายได้รับการยกย่องในการค้นพบปรากฏการณ์การเต้นแบบ biurnal รายงานปี 1973 ของเขา "Auditory Beats in the Brain" กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงรูปแบบคลื่นสมองที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อมีการเล่นเสียงสองความถี่ที่แตกต่างกันในแต่ละหู ความถี่ที่แตกต่างกันสองแบบสามารถสร้างชีพจรภายในสมองเองหรือที่รู้จักกันในชื่อ biurnal beat ซึ่งนำคลื่นสมองของสมองซีกโลกทั้งสองเข้ามาซิงโครไนซ์ การทดลองต่างๆที่ดำเนินการตั้งแต่แนะนำว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนและซิงโครไนซ์รูปแบบคลื่นสมองทั่วทั้งสมองโดยการแนะนำเสียงของความถี่ที่แตกต่างกันไปยังหู
นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคนิคนี้ในการทดลองเพื่อกระตุ้นการนอนหลับที่แตกต่างกัน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าคลื่นสมองสามารถนำมาใช้เพื่อก่อให้เกิดรูปแบบคลื่นสมองโดยทั่วไปในทุกขั้นตอนของการนอนหลับจากการผ่อนคลายเบา ๆ ไปจนถึงการนอนหลับลึกจนถึงสภาวะฝัน เทคนิคนี้เชื่อว่ามีประโยชน์สำหรับการรักษาโรคนอนไม่หลับ
นักวิจัยมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับศักยภาพของการขึ้นรถไฟคลื่นสมองเพื่อรักษาอาการนอนไม่หลับความผิดปกติทางอารมณ์และความเจ็บป่วยทางจิตเช่นโรคสมาธิสั้น บางคนเชื่อว่าการเข้าร่วมคลื่นสมองสามารถช่วยแก้ไขปัญหาการติดและปัญหาพฤติกรรม คนอื่น ๆ มองไปที่ศักยภาพของเทคนิคเพื่อยกระดับการเรียนรู้หรือเพิ่มความคิดสร้างสรรค์
