Clubs voeren hersenonderzoek uit: wat maakt de ene profvoetballer ‘slimmer’ dan de andere?

Wie als jeugdspeler wil doorbreken tot het eerste elftal van voetbalclub PSV, zal zeker twee keer per jaar in trainingstenue achter een computerscherm worden gezet. Daar moet de speler op een raster aanklikken waar hij blauwe bolletjes heeft zien verschijnen en weer verdwijnen, moet hij zich herinneren welk pijltje in een fractie van een seconde van richting veranderde, en moet hij een 1 en een 0 op het toetsenbord een kanon afschieten op snel bewegende balletjes.

De tests kwamen negen jaar geleden op het pad van sportwetenschappers Jurrit Sanders en Jesse Dercksen. Op het Eindhovense trainingscomplex de Herdgang begonnen ze zich te verdiepen in iets waar clubs nog amper aandacht voor hadden. In het voetbal, zegt Dercksen, „worden allerlei fysieke aspecten gemeten. En er wordt heel veel aandacht besteed aan technische en tactische vaardigheden.”

Maar Sanders en Dercksen hadden een andere vraag. Alles wat spelers op het veld doen, zegt Dercksen, „heeft zijn oorsprong in het brein. Maar hoe kunnen we begrijpen wat daar gebeurt?” De twee zitten in een zaaltje met glazen wanden op de Herdgang en laten zien wat er uit de test komt: een radardiagram dat in totaal zestig variabelen terugbrengt tot één inzichtelijk plaatje. Zo is snel te zien hoe snel spelers informatie opslaan, verwerken en gebruiken – hun ‘cognitieve skills’.

De tests die PSV, en trouwens ook AZ, Ajax en Feyenoord, afnemen bij jeugdspelers passen binnen de opkomst van een wetenschapsgebied dat decennialang vrijwel werd genegeerd in het voetbal: cognitieve neurowetenschappen. Spelers werden weliswaar ‘slim’ genoemd en hadden ‘spelinzicht’, maar wáárom gaf een speler een perfecte pass? Wat gebeurt er in het brein van voetballers, en waarom is de ene speler ‘slimmer’ dan de ander?

Honderden jeugdspelers

Jes Buster Madsen doceert over neuroplasticiteit als in 2020 de wereld stilvalt door corona. Hij studeerde filosofie, deed promotieonderzoek in de neurofarmacologie – hoe medicijnen de hersenen beïnvloeden – en bouwt aan een academische carrière. Maar hij is ook een voetballiefhebber en schopte het als kind tot de jeugdteams van een Deense semiprofclub. Als tijdens de pandemie een onderzoeksproject wordt opgeschort en hij ineens tijd heeft, besluit hij zijn interesses voor hersenonderzoek en voetbal te combineren.

Madsen verzamelt alle publicaties die íets te maken hebben met cognitie en neurowetenschappen in het voetbal. Dat waren er, zegt hij via een videoverbinding, niet veel. „Vijftig à zestig papers, ongeveer wat er dagelijks wordt gepubliceerd over alzheimer.” Bovendien richt vrijwel niets zich op de vragen die hij heeft: hoe nemen voetballers waar, verwerken ze die informatie en zetten ze die informatie om in handelingen op het veld? Hoe werkt de ‘perceptuele cognitie’ van voetballers? Alle kennis over zulke cognitieve processen is er wel, weet Madsen. Het is alleen amper toegepast op het voetbal.

Als hij kort daarna wordt benaderd door profclub FC Kopenhagen krijgt hij de kans om al die vragen te gaan in de praktijk te gaan onderzoeken bij de honderden jeugdspelers die hopen op een doorbraak bij de Deense grootmacht. De eerste maanden kijkt hij alleen rond, luistert hij naar hoe trainers met spelers praten, kijkt hij naar wat spelers op het veld doen. Dan concludeert hij: ik heb een model nodig om de voetbalwereld duidelijk te maken wát er gebeurt in de hersenen van voetballers als ze een pass geven, tackle maken of een paar meter verplaatsen. Hoe ze, anders gezegd, voetballen met hun hersenen.

Alles begint met kijken. Toen de Noorse wetenschapper Geir Jordet bijna dertig jaar geleden spelers begon te filmen en turfde hoe vaak zij om zich heen keken, trok hij al snel één belangrijke conclusie: goede voetballers kijken tijdens wedstrijden niet naar de bal, ze kijken naar waar de bal níet is. Van een afstandje kunnen ze soms lijken op Vincent Vega (John Travolta) in een bekende scène van Pulp Fiction, waarin hij verward om zich heen kijkt. Maar op die momenten zien voetballers waar hun medespelers en tegenstanders staan, waar de ruimtes liggen, wat de afstanden zijn. Ze scannen het spel, zoals het in voetbaltaal heet.

Zinedine Zidane, de voormalige sterspeler van Real Madrid en Frankrijk, hield zelden zijn hoofd stil, steeds keek hij over zijn schouder of even opzij.
Foto Adam Davy / EMPICS

Topvoetballers doen dat continu. Het is bijvoorbeeld te zien in de documentaire Zidane: A 21st Century Portrait, waarin zeventien camera’s de Franse ster Zinedine Zidane tijdens een wedstrijd met Real Madrid vastleggen. Zijn hoofd is zelden stil, steeds kijkt hij over zijn schouder of even opzij. Het zijn minieme bewegingen, die pas opvallen als je erop gaat letten. Of neem de Spaanse middenvelder Xavi Hernandez, die volgens onderzoeken van Jordet het meest om zich heen keek van alle topvoetballers die hij analyseerde: gemiddeld 0,83 keer per seconde. Xavi werd vergeleken met het meisje uit The Exorcist dat haar hoofd 360 graden kon draaien, zei hij eens in een interview. „Er zijn wedstrijden waar ik mijn hoofd meer dan vijfhonderd keer gedraaid heb.”

Intentioneel scannen

Maar kijken alleen is niet voldoende om een perfecte pass te geven of om nét die ene stap opzij te zetten waardoor een pass van een tegenstander wordt afgesneden. Sterker, zegt Madsen, het aantal keer dat een speler scant interesseert hem niet eens zoveel. „Een speler die in de seconden voordat hij de bal krijgt vijf keer naar rechts kijkt, kan van links verrast worden.”

Het gaat hem om wat hij ‘intentioneel scannen’ noemt: wáár kijk je precies naar, waar geven je ogen en hersenen aandacht aan? Wat dat moet zijn verschilt per positie op het veld, zegt hij: „Een middenvelder die met zijn rug naar het doel van de tegenstander staat, zal als hij kijkt moeten letten op waar zijn vleugelspelers en spitsen staan.” Daar moet immers de bal naartoe. Daarnaast is ook wat Jordet de ‘kritische scan’ noemt essentieel: in de halve seconde dat een bal onderweg is van een medespeler naar jou nog snel even rondkijken.

„Goed kijken is een extreem dodelijk wapen”, zegt Madsen, „omdat je dan altijd een fractie van een seconde sneller bent met je actie dan een tegenstander.” Daarom zijn spelers als Luka Modric (Real Madrid) en İlkay Gündoğan (Manchester City) zo goed, zegt hij: „Ze staan altijd op de juiste plekken, omdat ze keken wáár die plek is. En omdat ze rondkijken als ze daar staan, weten ze ook direct hoe ze verder moeten spelen.”

Om dat te weten doet het er vooral toe wat er in de milliseconden ná het kijken in de hersenen gebeurt – het tweede deel van het model dat Madsen afgelopen najaar publiceerde over cognitie bij ‘elitevoetballers’. Hoeveel aandacht heeft het brein voor de net opgedane informatie? Hoe snel verwerkt het die observaties? Hoe beoordeelt het de situatie, herkent het patronen, ziet het gevaren? Herinnert het een fractie van een seconde later nog exact wat het gezien heeft en kan het anticiperen op de veranderingen in posities van spelers en ruimtes die er in de tussentijd zijn ontstaan? Is het brein flexibel genoeg om snel te kunnen schakelen tussen observatie en actie?

Simpel samengevat: hoe snel kan het brein tot de juiste beslissing komen en kunnen de benen proberen om die beslissing uitvoeren?

De voormalige Spaanse topvoetballer Xavi Hernandez (Barcelona) keek in zijn tijd het meest om zich heen van alle topvoetballers: gemiddeld 0,83 keer per seconde.
Foto Matthew Ashton / EMPICS

Beter werkgeheugen

Het is een vraag die Leonardo Bonetti zich ook stelde. De neurowetenschapper in Aarhus en Oxford doet doorgaans vooral onderzoek naar hoe het brein reageert op muziek. Maar hij is ook voetballiefhebber en fan van de Italiaanse club Bologna. Samen met een team van internationale wetenschappers onderzocht hij de uitvoerende functies in de hersenen van voetballers in de hoogste divisies van Brazilië en Zweden. De resultaten legden ze naast een controlegroep van niet-voetballers.

Ze hadden verwacht dat er een verschil zou zijn tussen die twee groepen. „Maar niet dat er zó’n groot verschil zou zijn”, zegt Bonetti. Professionele voetballers hadden een beter werkgeheugen dan de gemiddelde populatie, waren beter in staat om logische problemen snel op te lossen, kunnen sneller schakelen tussen verschillende taken en kunnen beter vooruit plannen. Ze denken dus niet alleen sneller, maar kunnen ook sneller zien wat er moet gebeuren en kunnen die beslissingen sneller proberen uit te voeren. En hoe beter een speler was, bijvoorbeeld omdat hij ook voor het nationale team speelde, hoe beter de ‘uitvoerende functies’ van zijn brein scoorden.

Is dat aangeboren talent, of is het trainbaar?

Op het trainingscomplex van PSV laat sportwetenschapper Sanders de gymzaal zien. Hier trainde hij de afgelopen jaren regelmatig met spelers als Ismael Saibari en Johan Bakayoko – toen jeugdspelers, inmiddels gevestigde eerste elftalspelers. Sommige spelers hadden aangegeven dat ze vaak in hun rug verrast werden, of dat ze als verdediger vaak de bal verloren als een spits druk op ze zette. In de gymzaal probeerde Sanders die omgeving na te bootsen, onder meer met onder meer iPads en lichtgevende pionnen. Spelers en trainers dachten dat ze ervan profiteerden. Toch stopte Sanders ermee.

Deels was dat door tijdgebrek. Maar het kwam ook, zegt zijn collega Dercksen, omdat een voetbalveld de beste plek is om voetbalhandelingen binnen een „voetbalcontext” te ontwikkelen. Dat zegt ook neurowetenschapper Madsen. Hij noemt een oefening die veel clubs gebruiken om het scangedrag van spelers te verbeteren, waarbij ze tijdens het aanspelen moeten omkijken naar gekleurde pionnen. „Maar wat zie je dan? Een gekleurde pion. Het beweegt niet, komt niet dichterbij je. Het triggert niet de acties die het bij je moet triggeren.”

Spelers moeten eigenlijk al bij de jongste jeugd leren om continu rond te kijken, zegt hij. Door voetballers op het voetbalveld te leren beter te kijken en beter bewust te zijn van hun omgeving, kunnen ze ook leren om betere beslissingen te nemen – dat ontwikkelt de uitvoerende functies van het brein. De uitkomst van een actie wordt door het brein vervolgens geëvalueerd en helpt om volgende acties beter uit te voeren – de laatste stap in Madsens model.

Gitaar leren spelen

Het ontwikkelen van cognitieve vaardigheden van voetballers heeft wel iets weg van het leren bespelen van een muziekinstrument, zeggen Madsen en Bonetti. Voetballers worden beter door óp het veld te oefenen, zegt Bonetti. „Maar het is zoals wanneer je gitaar leert spelen. Sommigen leren het binnen een week, sommigen leren het nooit. Dat is de complexiteit van leren: het is afhankelijk van genen, maar ook van de omgeving.” Volgens Bonetti worden spelers er waarschijnlijk mee geboren, „maar ze worden beter omdat ze trainen binnen een voetbalcontext.” Zo gaat het met excellente klassieke musici ook, zegt hij. „Om er te komen heb je talent nodig, maar je moet ook héél veel kunnen trainen.”

Wie het beste een gitaar kan bespelen of de hoogste cognitieve scores heeft, blijft over. Toen Madsen – hij werkt inmiddels voor de Saoedische eredivisie – bij Kopenhagen de cognitieve scores van de spelers van het eerste elftal naast die van het hoogste jeugdteam legde, bleken alle senioren hoger te scoren. Deels zal dat komen doordat simpelweg alleen de beste spelers doorstromen; deels omdat spelers hun hersenen verder ontwikkelen door elke week op een hoger niveau, onder hogere snelheid, beslissingen op het voetbalveld moeten nemen. En het voetbal wórdt steeds sneller gespeeld, onder hogere intensiteit: de tijd om na te denken neemt af, het belang van snel kunnen beslissen toe. Wie het wil redden, moet tot de cognitief vaardigsten behoren.

Maar niet alleen dat. PSV gebruikt de inzichten van cognitieve tests nu vooral om spelers te „begrijpen”, zegt Dercksen. Als je weet hoeveel informatie een speler kan verwerken, vult zijn collega Sanders aan, weet je bijvoorbeeld ook hoeveel instructies je hem voor een wedstrijd kan geven.

Cognitie is, zegt Dercksen, „een puzzelstukje” – je zou het na techniek, tactiek, fysiek en mentaal het vijfde element kunnen noemen waarin topvoetballers moeten excelleren. „Een speler kan geweldige cognitieve kwaliteiten hebben, maar hij moet vervolgens ook technisch de juiste pass kúnnen geven.”