Als mensen nauw samenwerken, kunnen hun hersenen zich op elkaar afstemmen. Hun hersengolven gaan dan in hetzelfde ritme lopen. Onderzoekers noemen dat interbreinsynchronisatie en brengen het steeds beter in kaart.
Steeds meer studies laten zien dat de hersenactiviteit van mensen die samen musiceren, lesgeven, spelen of problemen oplossen meetbaar op elkaar afgestemd kan raken. Die afstemming gaat samen met betere samenwerking, soepelere communicatie en meer creativiteit.
Het Poolse duo Marek en Wacek speelde jarenlang samen op twee vleugels. Klassiek, jazz en improvisatie liepen in elkaar over. Ze hoefden elkaar maar even aan te kijken en wisten waar de ander naartoe ging. Volgens Marek Tomaszewski speelden ze “met de stroom mee.”
Het leek alsof ze elkaars gedachten lazen. Experimenten laten zien dat er bij nauwe samenwerking echt iets gelijkloopt: bij duo’s van musici tot kaartspelers en leraren met hun leerlingen raakt de hersenactiviteit meetbaar op elkaar afgestemd.
“We zien steeds duidelijker dat sociale interactie samengaat met gecoördineerde hersenactiviteit,” zegt Giacomo Novembre, een Italiaanse hersenonderzoeker. Hij schreef er een overzichtsartikel over dat veel wordt geciteerd.
Er verschijnen inmiddels elk jaar tientallen nieuwe studies over dit onderwerp. De technieken om de hersenactiviteit van meerdere mensen tegelijk te meten zijn flink verbeterd, waardoor onderzoekers het verschijnsel steeds preciezer in kaart brengen.
Uit die studies blijkt dat gedeelde hersenactiviteit optreedt als mensen hun bewegingen op elkaar afstemmen, maar ook als ze hun aandacht of een doel delen. Het lijkt alsof onze hersenen zich vanzelf op elkaar afstemmen als we goed samenwerken.
In sommige experimenten wekten onderzoekers de afstemming zelfs kunstmatig op met elektrische stimulatie. Daardoor werkten de deelnemers beter samen dan zonder stimulatie. Dat wijst erop dat afstemming samengaat met betere prestaties en die misschien zelf bevordert.
“Cognitie speelt zich niet alleen af in ons hoofd, het ontstaat in contact met anderen en de omgeving,” zegt Guillaume Dumas, onderzoeker aan de universiteit van Montreal. Als we begrijpen hoe en wanneer onze hersenen zich op elkaar afstemmen, kunnen we beter leren samenwerken, lesgeven of communiceren in een team.
In sync komen
Mensen stemmen hun gedrag van nature op elkaar af, vaak zonder dat ze het merken. Denk aan in de pas lopen met iemand naast je, of tegelijk schommelen als je naast elkaar zit.
Volgens onderzoek brengt zulk gelijk gedrag mensen dichter bij elkaar. Het schept nabijheid, bevordert vertrouwen en kan zelfs bestaande spanningen verzachten.
In een studie met synchroon dansende groepen voelden deelnemers zich meer verbonden dan groepen die niet gelijk bewogen. Een experiment met ritmisch gezang liet zien dat samen in de maat zingen mensen ook meer bereid maakt om samen te werken. En volgens een andere studie kan zelfs samen wandelen in hetzelfde tempo vooroordelen verminderen.
“Coördinatie is fundamenteel voor sociale interactie,” zegt neurowetenschapper Novembre. “Zodra coördinatie uitblijft, raakt ook de interactie verstoord.”
Wat van buitenaf simpel lijkt, twee mensen die zich op elkaar afstemmen, gaat samen met allerlei processen binnen in het lichaam. Hartslag, ademhaling en zelfs kleine zweetreacties van de huid kunnen in hetzelfde ritme gaan lopen. Dat gebeurt vanzelf bij een therapeut en cliënt met een goede band. Ook bij stellen is het gemeten. Het lichaam stemt zich af op de ander, zelfs zonder woorden.
Kan hersenactiviteit tussen mensen gelijk gaan lopen?
De eerste wetenschappelijke poging om dat aan te tonen dateert uit 1965. Onderzoekers plaatsten toen elektroden op het hoofd van eeneiige tweelingen. Met EEG, een meting van de hersengolven via de hoofdhuid, volgden ze de hersenactiviteit terwijl de tweelingen in aparte ruimtes zaten.
Bij één paar viel iets op. Als een van de twee zijn ogen sloot, veranderde de hersenactiviteit van allebei op dezelfde manier. De pieken en dalen van hun hersengolven leken elkaars spiegelbeeld.
Toch kreeg de studie geen vervolg. De opzet was zwak: alleen dat ene paar werd als bewijs gebracht en de gegevens van andere tweelingen bleven weg. Dat wekte scepsis. Jarenlang zat onderzoek naar gedeelde hersenactiviteit daarna in het verdomhoekje van de pseudowetenschap.
“Cognitie ontstaat in verbinding met de omgeving en met andere mensen.”
Guillaume Dumas, Universiteit van Montreal
Begin jaren 2000 veranderde de blik van de wetenschap. Met hyperscanning konden onderzoekers de hersenactiviteit van meerdere mensen tegelijk meten. In de eerste experimenten lagen de proefpersonen nog elk in een eigen hersenscanner, waardoor ze weinig met elkaar konden doen.
De doorbraak kwam later met fNIRS, een techniek die met infraroodlicht de activiteit in de buitenste hersenlagen meet. Dat gaat met een draagbare kap, dus mensen kunnen bewegen, praten en samenwerken terwijl hun hersenactiviteit live wordt vastgelegd.
Zo vonden onderzoekers duidelijke sporen van afstemming. Tijdens samenwerking werden hersengebieden bij beide mensen tegelijk actief, soms met een kleine vertraging of afwijking. Soms liepen de hersengolven zelfs in spiegelbeeld: het signaal van de een ging omhoog terwijl dat van de ander zakte.
Hersenonderzoeker Antonia Hamilton vatte het nuchter samen: “Het signaal is er beslist.” De uitdaging is nu te begrijpen wat die afstemming betekent. Waarom stemmen twee hersenen zich af als mensen samenwerken? En wat zegt dat over hoe we denken, leren of ons met elkaar verbinden?
Het recept voor synchronisatie
Novembre wilde weten wat er nodig is om hersenen op elkaar af te stemmen. Hij keek daarvoor naar mensen, maar ook naar dieren zoals vuurvliegjes, die hun lichtflitsen gelijk laten lopen.
“Als zoveel soorten het doen, moet er iets fundamenteels zijn,” dacht hij. In een experiment met collega’s liet hij vrijwilligers tegenover elkaar zitten. Soms konden ze elkaar zien, soms niet.
Zodra er oogcontact was, gingen de hersengolven gelijk lopen. Werd er ook geglimlacht, dan werd het effect nog sterker. Het brein reageert dus ook op kleine sociale signalen die je nauwelijks opmerkt.
Er is iets heel spontaans aan synchronisatie
Als de een zijn hand optilt en de ander dat onopvallend nadoet, gaat ook hun hersenactiviteit elkaar volgen, blijkt uit metingen. Dat gebeurt met een fractie vertraging, maar opvallend consequent.
Toch gaat de afstemming verder dan gedrag nadoen. In een studie met pianoduetten bleef ze bestaan, ook toen de musici even uit de maat raakten. Dat wijst erop dat er meer meespeelt dan alleen gelijk bewegen.
Een belangrijke factor blijkt wederzijdse voorspelling: aanvoelen wat de ander gaat doen, zeggen of bedoelen. “Iedereen beweegt, spreekt of reageert,” zegt Hamilton, “en speelt tegelijkertijd in op de signalen van de ander.”
In een studie met kaartspelers raakten alleen de partners in het spel op elkaar afgestemd, hun tegenstanders niet.
Ook een gezamenlijk doel lijkt onmisbaar. In een Chinees experiment met groepjes van drie moesten deelnemers samen een probleem oplossen. Eén van hen was eigenlijk een onderzoeker die alleen deed alsof. Hij knikte en praatte mee, maar zijn hersenen deden niet mee aan de afstemming. De echte teamleden raakten wel op elkaar afgestemd.
Niet alle wetenschappers zijn overtuigd. Volgens hersenonderzoeker Clay Holroyd kan de afstemming ook komen doordat mensen hetzelfde zien of horen, zoals muziek of beelden, in plaats van door echte verbinding. Hij vergelijkt het met twee mensen die tegelijk naar hetzelfde radiostation luisteren.
Onderzoekers hebben die kritiek serieus genomen. In een experiment maakten deelnemers puzzels, alleen of met z’n tweeën. Beide groepen werkten aan dezelfde taak, maar de onderzoekers zagen sterkere afstemming bij duo’s die echt samenwerkten. Alleen dezelfde taak doen was dus niet genoeg voor dezelfde afstemming.
Voor Novembre bevestigen deze resultaten dat de afstemming meer is dan ruis of toeval. “Zolang je hersenen meet tijdens sociale interactie,” zegt hij, “zul je altijd dit soort afstemming tegenkomen. Dat is deel van hoe we communiceren.”
Wat videobellen met de afstemming doet
De afstemming lijkt sterk af te hangen van lijfelijk bij elkaar zijn. Tijdens de coronapandemie rees de vraag wat ermee gebeurt als mensen alleen via video met elkaar praten.
In een studie uit 2022 volgden Dumas en zijn team moeders en hun kinderen tijdens online gesprekken. Opvallend genoeg raakten hun hersenen daarbij grotendeels niet op elkaar afgestemd. De afstemming die wel optrad als ze echt bij elkaar waren, bleef via het scherm achterwege.
Volgens de onderzoekers verklaart dit deels waarom videovergaderingen zo vermoeiend kunnen zijn. Antonia Hamilton wees erop dat bij video belangrijke signalen wegvallen. Door de stand van de camera kijk je elkaar niet echt in de ogen. Ook gezamenlijke aandacht, een voorwaarde voor afstemming, is lastiger vast te houden.
Om te begrijpen hoe de afstemming ontstaat, moeten onderzoekers beter weten wat haar opwekt. Oogcontact, een gezamenlijk doel of een glimlach: elk van die schakels kan bepalen hoe verbonden we ons voelen.
Opkomende voordelen
Hersenonderzoeker Suzanne Dikker maakte de afstemming op een creatieve manier zichtbaar. Met collega’s bouwde ze de Mutual Wave Machine, een installatie waarin kunst en wetenschap samenkomen.
Tussen 2013 en 2019 konden bezoekers in onder meer Madrid, New York en Athene meedoen. Telkens gingen twee mensen tegenover elkaar in een soort cocon zitten. Ze droegen een EEG-kap die hun hersenactiviteit mat terwijl ze naar elkaar keken of met elkaar praatten.
Hun hersengolven werden direct omgezet in lichtprojecties: hoe sterker de afstemming, hoe feller het licht. Sommige deelnemers zagen hun echte afstemming en wisten dat ook, anderen kregen willekeurige patronen te zien. Dat verschil bleek de doorslag te geven.
Wat de terugkoppeling opleverde
Uit de analyse bleek dat paren die echte terugkoppeling kregen en dat ook wisten steeds meer op elkaar afgestemd raakten. Volgens de onderzoekers kwam dat doordat ze gemotiveerd raakten om zich meer op de ander te richten.
Ook hun beleving veranderde. Ze voelden zich nauwer verbonden met hun partner, ook al kenden ze elkaar van tevoren niet. Meer afstemming in de hersenen ging samen met een sterker gevoel van verbondenheid.
Dikker onderzocht dit ook in de klas. In een nagebootst klaslokaal gaf een natuurkundeleraar les aan groepjes leerlingen terwijl hun hersenactiviteit werd gemeten. Hoe sterker de hersengolven van leraar en leerlingen op elkaar afgestemd raakten, hoe beter de leerlingen de lesstof een week later nog wisten.
Een overzicht van meerdere studies uit 2022 bevestigde dat beeld: in lessen met meetbare afstemming tussen hersenen presteerden leerlingen beter en onthielden ze de stof langer.
“Degene die het meeste aandacht schenkt of het best meebeweegt met het ritme van de spreker,” aldus Suzanne Dikker, “raakt het meest gesynchroniseerd met anderen die net zo aandachtig zijn.”
Het gaat niet alleen om leren. Ook teamprestaties en creatieve samenwerking blijken ervan te profiteren. In een studie liet Dikker groepjes van vier bedenken wat je allemaal met een baksteen kunt doen, of samen keuzes maken na een denkbeeldige vliegtuigcrash.
De groepen waarvan de hersenen het sterkst op elkaar afgestemd waren, presteerden ook beter. Andere studies laten zien dat teams met afgestemde hersenactiviteit helderder communiceren en beter scoren bij taken die creatief inzicht vragen, zoals een gedicht uitleggen.
Wel is er discussie over wat oorzaak is en wat gevolg. Presteren mensen beter door de afstemming, of laat de afstemming alleen zien dat ze al betrokken zijn? Volgens Clay Holroyd is het eerder dat laatste: kinderen die opletten, stemmen hun hersengolven vanzelf af op de leraar. Die afstemming voegt volgens hem niet per se iets toe aan het leren zelf.
Onderzoek bij dieren vertelt een ander verhaal. Bij muizen met een soort sensorhoedje op de kop ging de afstemming tussen hun hersenen vooraf aan bepaald gedrag. Hun gedrag in sociale situaties was zelfs te voorspellen uit die afstemming. Het onderzoek wijst op een mogelijk oorzakelijk verband.
Bij mensen komt het sterkste bewijs uit experimenten met elektrische hersenstimulatie. Daarbij sturen onderzoekers lichte stroompjes via elektroden op de hoofdhuid. Zo kunnen ze de hersengolven van mensen gericht op elkaar afstemmen.
In een van de eerste studies, uit 2017, bracht Novembre de hersengolven van deelnemers in hetzelfde ritme, in een frequentie die met bewegen te maken heeft. De deelnemers werden beter in het tegelijk uitvoeren van ritmische bewegingen, zoals met hun vingers trommelen.
Latere studies vonden hetzelfde. Volgens onderzoek uit 2023 werkten mensen beter samen in computertaken als hun hersengolven op elkaar waren afgestemd. En uit recente gegevens blijkt dat mensen informatie beter overbrengen als hun hersenactiviteit vooraf is afgestemd.
Het onderzoek is nog jong. Dat afstemming de oorzaak is van betere samenwerking, staat nog niet definitief vast. Toch wijzen de resultaten steeds dezelfde kant op. Als we ons op elkaar afstemmen, in aandacht, ritme of bedoeling, lijken we dieper verbonden en beter in staat te doen wat er van ons gevraagd wordt.
In biologische zin is afstemmen misschien wel de oervorm van verbondenheid.
Geraadpleegde bronnen:
De onderstaande referenties vormen de inhoudelijke onderbouwing van dit artikel.
- Experiment identieke tweelingen – Studie uit 1965 die suggereerde dat hersengolven van identieke tweelingen synchroon konden lopen.
- Interpersoonlijke neurale synchronisatie – Onderzoek van Giacomo Novembre over gecoördineerde neurale activiteiten tijdens sociale interacties.
- Gedragsmatige synchronisatie – Studie over hoe synchroon gedrag ons socialer en meer verbonden maakt.
- Synchroon dansen – Onderzoek dat aantoont dat synchroon dansen emotionele verbondenheid vergroot.
- Ritmisch gezongen woorden – Studie over hoe ritmisch zingen samenwerking bevordert.
- Wandelen in de pas – Onderzoek naar hoe synchroon wandelen vooroordelen kan verminderen.
- Tressette kaartspel – Studie over neurale activiteit en synchronisatie tijdens het spelen van het Italiaanse kaartspel Tressette.
- Probleemoplossing in groepen – Experiment in China over samenwerking en neurale synchronisatie in driepersoonsgroepen.
- Hyperscanning techniek – Populair gemaakte techniek voor het tegelijkertijd scannen van de hersenen van meerdere personen.
- Interbrein synchronisatie bij videogesprekken – Studie over hersensynchronisatie tijdens online video-communicatie.
Gerelateerde artikelen
Veelgestelde vragen
Wat betekent interbreinsynchronisatie precies?
Het betekent dat de hersengolven van mensen die met elkaar bezig zijn op elkaar afgestemd raken. Dat gebeurt vaak bij samenwerken, spelen of een intensief gesprek.
Waardoor raken hersenen op elkaar afgestemd?
Door oogcontact, gezamenlijke aandacht, gelijk bewegen of een gemeenschappelijk doel. Vooral als mensen elkaar direct aanvoelen, is de kans op afstemming groter.
Wat zijn de praktische voordelen van hersensynchronisatie?
Onderzoek wijst op betere samenwerking, helderdere communicatie, beter leren en een sterker gevoel van verbondenheid in groepen en duo’s.
Is hersensynchronisatie meetbaar?
Ja. Met technieken als EEG en fNIRS volgen onderzoekers de hersenactiviteit van meerdere mensen tegelijk. Zo zien ze wanneer hersengolven gelijk gaan lopen.
Gaat hersensynchronisatie ook over gevoelens of alleen over gedrag?
Het effect is vaak zichtbaar in gedrag, maar er zijn ook aanwijzingen dat gedeelde hersenactiviteit samenhangt met inlevingsvermogen, vertrouwen en verbondenheid. Ook wat we voelen lijkt dus mee te resoneren.
