Auf einer Wellenlänge

Neurowissenschaftlerin Kathrin Kostorz untersucht, wie man die Gehirne von zwei Menschen synchronisieren kann, um gegenseitiges Verständnis und Kooperation zu verbessern. Das könnte künftig im Psychotherapie-Setting zum Einsatz kommen. Dafür entwickelte ihr Team eine neue Form des Neurofeedbacks.

Kultur & Gesellschaft

von Beatrix Kouba

20. Juli 2026

Die Chemie stimmt. Zwei Menschen verstehen sich auf Anhieb, ergänzen einander, finden schnell gemeinsam Lösungen. Was vielen aus dem Alltag bekannt ist, lässt sich auch im Gehirn beobachten: Interagieren zwei Menschen miteinander, gleichen sich bestimmte Muster ihrer Hirnaktivität an. Forschende sprechen von neuronaler Synchronie. Sie tritt auf, wenn Menschen miteinander sprechen, gemeinsam etwas betrachten oder dieselbe Aufgabe lösen. Studien zufolge arbeiten Personen umso erfolgreicher zusammen, je höher die Synchronie ihrer Gehirne ist. Sie lernen besser voneinander, erfüllen Aufgaben effizienter und fühlen sich stärker verbunden.

Kann man Synchronie steuern?

Schon in den ersten Lebensjahren stimmen sich die Gehirne von Kleinkindern und ihren Bezugspersonen aufeinander ab, zeigen Studien. Aber lässt sich diese Abstimmung gezielt herstellen? Das untersucht Kathrin Kostorz an der Fakultät für Psychologie der Universität Wien. Die Wissenschaftlerin arbeitet im Rahmen eines vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekts an einer Methode, mit der zwei Menschen parallel Rückmeldung über ihre Gehirnaktivität erhalten. Damit soll erforscht werden, ob Menschen lernen können, ihre Hirnsignale bewusst aneinander anzupassen, und ob sich so ihre Zusammenarbeit verbessert. In Zukunft könnte die Methode bei Personen mit psychiatrischen Erkrankungen eingesetzt werden, deren Krankheitsbild zu sozialen Einschränkungen und Problemen bei Beziehungen führt.

„Im Prinzip heißt Synchronisierung, dass sich die Gehirnsignale ähnlicher werden. Das ist üblicherweise der Fall, sobald wir miteinander interagieren“, erklärt Kostorz. Dass diese Ähnlichkeit mit Lernerfolg zusammenhängen kann, fand sie schon im Zuge ihrer Doktorarbeit heraus. Versuchspersonen sahen ein Video, in dem eine Person Origami faltete. Dabei zeigte sich: Ähnelten die Gehirnsignale der Versuchspersonen stärker jenen des Vorzeigers, schnitten sie bei der Kunst des japanischen Papierfaltens besser ab. Andere Studien fanden vergleichbare Zusammenhänge. In Klassenzimmern etwa lernten Schüler:innen erfolgreicher, wenn ihre Gehirnaktivität stärker mit jener der Lehrperson synchron lief.

Gehirne aufeinander abstimmen

Wenn zwei Menschen miteinander interagieren, kann sich ihre Hirnaktivität angleichen. Das Projekt untersucht, ob spezielle Methoden des Neurofeedback helfen können, die Interaktion zwischen Menschen zu verbessern.

Zwei Seelen, ein Gedanke

Daraus entstand eine neue Idee: Was wäre, wenn Menschen nicht nur unbewusst synchron werden, sondern diesen Prozess aktiv gestalten? Um das zu untersuchen, greift Kostorz auf den etablierten Ansatz des Neurofeedbacks zurück und entwickelt eine neue Methode namens Hyperfeedback.

Beim Neurofeedback erhalten Menschen Informationen über ihre eigene Gehirnaktivität. Eine Messkappe am Kopf registriert die Signale, ein Computer übersetzt diese in eine für Lai:innen verständliche Darstellung. Das kann zum Beispiel das Bild eines Thermometers am Bildschirm sein, das bewegt werden soll. Über mehrere Trainingseinheiten lernen sie, bestimmte Aktivitätsmuster im Gehirn gezielt hervorzurufen, etwa indem sie versuchen, den Regler des Thermometers nach oben zu schieben – ganz ohne das Drücken von Tasten und rein mit der Kraft ihrer Gedanken.

Was passiert im Gehirn?

Viel diskutierte Forschungsfrage

Kostorz will nun herausfinden, ob es möglich ist, noch einen Schritt weiterzugehen: Können zwei Menschen ihre Gehirnsignale aktiv auf „dieselbe Wellenlänge“ bringen? In der Forschung sei das eine „heiß geführte Debatte“, erzählt die Projektleiterin. Studien zum Thema Synchronie der Gehirne werden aktuell verstärkt publiziert. Das Thema liegt im Trend. Aber es ist schwer zu kontrollieren, birgt viele Fallstricke und ist technisch hochkompliziert umzusetzen. „Ich habe nicht erwartet, dass ich so viel Zeit für die Feinsignalverarbeitung aufwenden muss“, sagt sie. „Morgen gehe ich wieder in den Keller und frage mich: Wieso bloß reden meine Geräte wieder nicht miteinander?“ Neben der leidenschaftlichen Diskussion unter Forschenden interessiert Kostorz aber vor allem eine andere Frage: „Warum sind wir synchroner, wenn wir uns besser verstehen?“

Aus den Ergebnissen des Forschungsprojekts möchte die Projektleiterin Empfehlungen und eine Übersicht über die komplexen Hintergründe und Stolpersteine einer solchen Analyse entwickeln. Ein Zwischenerfolg ist bereits verbucht: Die Messungen sind grundsätzlich möglich. Aber: Sie brauchen deutlich länger als angenommen. Rund eine Minute lang muss eine Messung der Gehirnströme dauern, bis Versuchspersonen diese Aktivität präsentiert bekommen. Ist das zu lange? Das wird sich bis zum Projektende herausstellen, wo das Ganze an gesunden Proband:innen überprüft wird.

Die Grundlagen sind gelegt

Die Forscherin setzt bei der Messtechnik auf die sogenannte funktionelle Nahinfrarotspektroskopie, kurz fNIRS. Das ist ein nicht-invasives, tragbares Bildgebungsverfahren zur Messung der Gehirnaktivität. Im Gegensatz zu großen Magnetresonanztomografen ist die Technik mobil und kostengünstiger. Versuchspersonen können sich im Raum bewegen und müssen nicht in einer engen Röhre still liegen. Gerade bei Kindern könnte das von Vorteil sein. Weil die Schädeldecke von Kindern dünner ist, lassen sich die Signale besonders gut erfassen. Das System verfolgt, welche Hirnregionen gerade besonders viel Sauerstoff verbrauchen, ein indirektes Maß für Aktivität. In Zukunft, hofft Kostorz, könnte man so Kosten sparen und Kinder, „die natürlicherweise schwer stillsitzen“, einfacher untersuchen.

Mit der neuen Neurofeedbackanwendung lassen sich neue Türen öffnen, etwa in Lern- oder Therapiesettings. Denkbar wäre, dass Patient:innen mit Problemen in sozialen Situationen lernen, sich stärker auf ihr Gegenüber einzustimmen. „Das ist aber keine Einbahnstraße. Es könnten selbst Therapeut:innen anwenden, um ein besseres Verständnis für ihr Gegenüber aufzubauen“, so Kostorz. Optionen gäbe es viele. „Mit den Voraussetzungen, die wir jetzt geklärt haben, ist es grundsätzlich machbar.“

Zur Person

Kathrin Kostorz forscht am Institut für Psychologie der Kognition, Emotion und Methoden der Universität Wien. Sie studierte Physik und systemische Neurowissenschaften an der Technischen Universität München und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Im Rahmen ihrer Promotion untersuchte sie die neuronalen Zusammenhänge des Beobachtungslernens zwischen Lehrenden und Lernenden im Kontext des Erwerbs von Fertigkeiten. Derzeit konzentriert sich ihre Forschung auf Messungen zu neuronaler Synchronität, Neurofeedback und Hyperscanning mithilfe der Bildgebungsverfahren fMRT und fNIRS (funktionelle Nahinfrarotspektroskopie). Das Projekt „Gehirne synchronisieren, um Interaktionen zu verbessern“, das vom Wissenschaftsfonds FWF mit rund 294.000 Euro gefördert wird, läuft noch bis September 2026.