Sachverhalt:
A. H._, geboren 1983, arbeitete als Kellner im Hotel X._. Am 6. Mai 2007 erlitt er einen Autounfall. Er war als Beifahrer nachts auf der Autobahn unterwegs, als er dem Autolenker ein auf seinem Mobiltelefon gespeichertes Foto zeigte. Dieser behändigte das Telefon und geriet in der Folge in einer leichten Linkskurve auf den Pannenstreifen, wo er mit einem stehenden Streifenwagen der Polizei, welcher Warnblinkanlage und Dachblinker eingeschaltet hatte, kollidierte. H._ wurde bewusstlos ins Spital Y._ eingeliefert. Wegen eines Schädel-Hirntraumas war er bis zum 21. August 2007 hospitalisiert und wurde bis zum 22. Januar 2008 in der Abteilung für Neuropsychologische Rehabilitation ambulant betreut. Am 18. September 2007 meldete sich H._ bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Die IV-Stelle Bern holte die Berichte des Spitals Y._ ein und liess den Versicherten zunächst durch ihren Regionalen Ärztlichen Dienst (RAD; Bericht des Dr. phil. A._, Fachpsychologe für Neuropsychologie FSP, vom 16. Oktober 2008) und in der Folge durch Dr. med. M._, Neurologie FMH, und Dr. med. O._, Psychiatrie und Psychotherapie FMH, untersuchen (Gutachten vom 24. Juni 2010 mit Ergänzungen vom 5. und 8. August 2010). Mit Verfügung vom 11. April 2011 lehnte sie den Anspruch auf eine Invalidenrente ab.
B. Die dagegen erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Bern mit Entscheid vom 17. November 2011 ab.
C. H._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Antrag, unter Aufhebung des angefochtenen Entscheides seien ihm bei einer 100%igen Arbeitsunfähigkeit die gesetzlichen Leistungen zuzusprechen, eventualiter sei die Sache an die Vorinstanz zurückzuweisen. Des Weiteren ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege.
Die vorinstanzlichen Akten wurden eingeholt. Ein Schriftenwechsel wurde nicht durchgeführt.
D. Mit Verfügung vom 22. Februar 2012 hat das Bundesgericht das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wegen Aussichtslosigkeit der Beschwerde abgewiesen.

Erwägungen:
1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzungen gemäss den Art. 95 f. BGG erhoben werden. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG), und kann deren Sachverhaltsfeststellung nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 und Art. 105 Abs. 2 BGG). Es wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG) und ist folglich weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden (<ref-ruling> E. 1.3 S. 67 f., 134 V 250 E. 1.2 S. 252, je mit Hinweisen). Unter Berücksichtigung der Begründungspflicht (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG) prüft es indessen nur die geltend gemachten Rügen, sofern die rechtlichen Mängel nicht geradezu offensichtlich sind, und ist jedenfalls nicht gehalten, wie eine erstinstanzliche Behörde alle sich stellenden rechtlichen Fragen zu untersuchen, wenn diese vor Bundesgericht nicht mehr aufgegriffen werden (<ref-ruling> E. 2 S. 315, 65 E. 1.3 S. 67 f., je mit Hinweisen). Neue Tatsachen und Beweismittel dürfen nur so weit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (Art. 99 Abs. 1 BGG; <ref-ruling> E. 3 S. 196 ff.). Neue Begehren sind unzulässig (Art. 99 Abs. 2 BGG).
2. Das kantonale Gericht hat die Bestimmungen und Grundsätze zu den Begriffen der Erwerbsunfähigkeit (Art. 7 ATSG) und der Invalidität (Art. 8 ATSG in Verbindung mit Art. 4 Abs. 1 IVG), zur Aufgabe des Arztes im Rahmen der Invaliditätsbemessung (<ref-ruling> E. 4 S. 99; <ref-ruling> E. 4 S. 261 f.; vgl. auch AHI 2002 S. 62, I 82/01 E. 4b/cc) sowie zum Beweiswert von Arztberichten und medizinischen Gutachten (<ref-ruling> E. 4.3 S. 468 ff.; <ref-ruling> E. 3 S. 352 ff.) zutreffend dargelegt. Darauf wird verwiesen.
3. Der Beschwerdeführer macht zunächst eine Verletzung des rechtlichen Gehörs geltend. Verwaltung und Vorinstanz hätten einseitig nur auf für ihn negative Unterlagen abgestellt und seine Beweisanträge zu Unrecht abgewiesen.
Für die Beurteilung der Rentenberechtigung und damit des invalidisierenden Gesundheitsschadens sind die medizinischen Berichte ausschlaggebend. Der Beschwerdeführer hatte eine Befragung von Familienmitgliedern und des Hausarztes beantragt und macht auch letztinstanzlich geltend, dass eine Feststellung des relevanten Sachverhaltes durch die Ablehnung der Beweisanträge nicht möglich gewesen sei. Inwiefern die Aussagen der Familienangehörigen oder von Bekannten zu einer von der gutachtlichen Einschätzung abweichenden Beurteilung der Arbeitsfähigkeit hätten führen können, wird auch vor Bundesgericht nicht weiter dargelegt (vgl. dazu auch E. 4) und ist mit Blick auf die eingehenden Ausführungen der medizinischen Experten (dazu unten E. 7.3 und 8) nicht ersichtlich. Immerhin ist darauf hinzuweisen, dass die Gutachter beim Vater des Versicherten, der ihn zur Untersuchung begleitet hatte, fremdanamnestische Angaben erhoben haben.
Soweit sich der Beschwerdeführer in diesem Zusammenhang auf seinen Hausarzt beruft und auch das Gutachten der Dres. med. M._ und O._ bemängelt, ist darauf unten (E. 7 und 8) näher einzugehen.
4. Der Beschwerdeführer rügt weiter die von der IV-Stelle angeordnete Observation. Soweit er deren Zulässigkeit bezweifelt (vgl. dazu <ref-ruling> E. 4.3. u. 4.4 sowie E. 5 S. 171 ff.), ist hier entscheidwesentlich, dass rechtsprechungsgemäss nur das Beweismittel der Observation eine unmittelbare Wahrnehmung wiedergeben kann, weshalb das Bundesgericht namentlich auch deren Eignung und Erforderlichkeit sowie die Verhältnismässigkeit im engeren Sinn als Voraussetzungen für die Einschränkung in das Grundrecht des Schutzes der Privatsphäre (Art. 13 Abs. 1 BV; Art. 36 BV) bejaht hat (<ref-ruling> E. 5.6 S. 174 f.). Soweit der Einwand die Beweiskraft der Ergebnisse der Observation betrifft, ist darauf bei der Würdigung der medizinischen Aktenlage einzugehen (E. 8.2).
5. Es wird schliesslich geltend gemacht, dass die gutachtliche Einschätzung der Dres. med. M._ und O._ den Stellungnahmen des Spitals Y._ widersprechen würden, wo der Beschwerdeführer nach dem Unfall behandelt und rehabilitiert worden war.
6. Gutachten externer Spezialärzte, welche von Versicherungsträgern im Verfahren nach Art. 44 ATSG eingeholt wurden und den Anforderungen der Rechtsprechung entsprechen, darf das Gericht vollen Beweiswert zuerkennen, solange nicht konkrete Indizien gegen die Zuverlässigkeit der Expertise sprechen (<ref-ruling> E. 1.3.4 S. 227; <ref-ruling> E. 4.4 S. 470; <ref-ruling> E. 3b/bb S. 353).
Entscheidwesentlich ist, ob unter Berücksichtigung der eingeschränkten Kognition des Bundesgerichts und mit Blick auf die erhobenen Rügen eine diesbezügliche offensichtliche Unrichtigkeit der vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellung oder eine Rechtsverletzung auszumachen ist. Ansonsten ist das Bundesgericht daran gebunden und ist mit dem kantonalen Gericht davon auszugehen, dass das im Rahmen des Verwaltungsverfahrens eingeholte Gutachten der versicherungsexternen Spezialärzte zuverlässig und schlüssig und daher darauf abzustellen ist.
7. 7.1 Der Beschwerdeführer weilte ab dem 21. Mai bis zum 21. August 2007 in der Abteilung für Neuropsychologische Rehabilitation des Spitals Y._. Er hatte gemäss Bericht des Prof. Dr. med. U._ vom 21. August 2007 ein schweres Schädel-Hirntrauma mit multiplen kleinen Zerreissungen des Gehirns (Shearing Injuries) und einer kleinen subduralen Blutung frontoparietal rechts erlitten. Es zeigten sich beim Eintritt eine Einschränkung der neuromuskuloskelettalen Funktionen (unsicheres Gangbild und Gleichgewichtsstörungen, Verlangsamung der globalen Motorik, leichtes Hemisyndrom rechts und Verlangsamung der Feinmotorik) und der mentalen Funktionen (Desorientiertheit, schwer beeinträchtigte Lern- und Gedächtnisfunktionen, Konfabulationen, Aufmerksamkeitsstörungen und Verlangsamung, deutliche Einschränkung der Exekutivfunktionen und Verhaltensauffälligkeit mit Perseverationen und Reizbarkeit). Gangbild und Motorik waren bei Austritt wiederum normal, hingegen bestanden weiterhin Verhaltensauffälligkeiten sowie schwere Lern- und Abrufstörungen. Nach der ambulanten Rehabilitation bis zum 22. Januar 2008 persistierten gemäss Abschlussbericht vom 23. Januar 2008 von leicht bei schwer reichende Hirnfunktionsstörungen, wobei die schweren modalitätsunspezifischen Gedächtnisstörungen sowie die deutlich geringere Belastbarkeit (Aufmerksamkeit) im Vordergrund standen.
7.2 Anlässlich der Untersuchung durch Dr. phil. A._ vom RAD am 15. Oktober 2008 wurden wiederum neuropsychologische Tests durchgeführt. Ihre Ergebnisse erwiesen sich aufgrund einer Symptomvalidierung als unbrauchbar. Die produzierten Leistungsdefizite liessen sich nicht als neuropsychologische Dysfunktionen interpretieren. Die vorgegebenen Leistungseinschränkungen überstiegen nach Einschätzung des Dr. phil. A._ bei weitem jegliche Plausibilitätsgrenze von zerebral verursachten Funktionsstörungen und waren grob widersprüchlich. Er gab zu bedenken, dass aufgrund der Konstruktion des Verfahrens und der darin vom Probanden geforderten Reaktionen nur eine schwere psychiatrische Störung mit Verlust der Handlungs- und Willensfreiheit (Steuerungsfähigkeit) oder des Realitätsbezuges eine andere Interpretation als die der bewussten oder mindestens bewusstseinsnahen Selbstlimitierung zuliesse, was sich jedoch nicht nur in einer psychometrischen Testung, sondern im gesamten Leben des Betroffenen niederschlagen und eine selbstständige, eigenverantwortliche Lebensführung in Frage stellen oder verunmöglichen müsste, was beim Versicherten offensichtlich nicht der Fall sei. Schwere modalitätsunspezifische Gedächtnisstörungen fanden nach Auffassung des Dr. phil. A._ keine Bestätigung beziehungsweise hatten sich als weitgehend artifiziell herausgestellt.
7.3 Die IV-Stelle veranlasste in der Folge die neurologische und psychiatrische Abklärung durch Dr. med. M._ und Dr. med. O._ (Gutachten vom 24. Juni 2010). Es fanden sich auch dort unerklärliche Diskrepanzen mit eindeutigen Hinweisen auf eine Aggravation in der klinisch-neurologischen Untersuchung und ausgesprochene Auffälligkeiten bei der verhaltensneurologisch/neuropsychologischen Untersuchung. Nach Auffassung des Neurologen müsste, wenn die Art, wie sich der Versicherte präsentierte, und die Resultate der durchgeführten verhaltensneurologischen Abklärungen valide wären, eine Beeinträchtigung vorliegen, welche ihm ein selbstständiges Leben und Wohnen (und insbesondere auch das Autofahren) nicht mehr ermöglichen würde. Der Gutachter schlug eine gezielte Überwachung vor, um aus dem tatsächlichen Verhalten zusätzliche Hinweise zu erhalten, welche eine definitive Beurteilung der Situation ermöglichten. Dabei gab er zu bedenken, dass zwar eine relevante Verletzung des Gehirns stattgefunden habe, welche jedoch beim damals noch jungen Exploranden mit entsprechend erhaltener cerebraler Plastizität nicht zwingend zu einem bleibenden kognitiven Defizit führen müsse. Eine psychiatrische Diagnose konnte nicht gestellt werden.
Die IV-Stelle liess den Beschwerdeführer wie empfohlen an verschiedenen Tagen im Juni 2010 observieren und die Gutachter zu den Ergebnissen Stellung nehmen. Gemäss Bericht des Dr. med. M._ vom 5. August 2010 war der Verdacht der Simulation, der nach den in der Untersuchung gezeigten Inkonsistenzen aufgekommen sei, gestützt auf die Überwachungsprotokolle und die Videoaufnahmen zu bestätigen. Es sei dort keinerlei körperliche Beeinträchtigung erkennbar gewesen und hinsichtlich der verhaltensneurologisch/neuropsychologischen Befunde habe sich der Beschwerdeführer vollkommen verändert verhalten; die Psychomotorik sei unauffällig, der soziale Kontakt äusserst lebhaft, die Stimmung meist gehoben bis fröhlich gewesen. Es sei unwahrscheinlich, dass der Beschwerdeführer bei einer dem Bildungsniveau angepassten Tätigkeit, auch als Kellner, in der Arbeitsfähigkeit beeinträchtigt sei. Der Psychiater Dr. med. O._ legte am 8. August 2010 dar, dass sich sein Verdacht, der Beschwerdeführer würde Informationen willentlich unterdrücken, bestätigt habe. Die bei der Observation feststellbare Mimik und Gestik stehe stark im Widerspruch zu dem in der Untersuchung gezeigten Verhalten und lasse keine gravierende Psychopathologie erkennen. Insbesondere sei die Stimmung nicht gedrückt, sondern entspannt und interessiert gewesen, und es sei beim sozialen Verhalten in der Öffentlichkeit zu keinen Auffälligkeiten gekommen.
8. Anhand der Vorbringen des Beschwerdeführers sind keine konkreten Indizien auszumachen, die gegen die Zuverlässigkeit des versicherungsexternen Gutachtens sprechen würden.
8.1 Dies gilt zunächst insbesondere insoweit, als er sich auf die früheren Berichte des Spitals Y._ und auf die dort auch nach gut achtmonatiger Rehabilitation weiterhin festgestellten Defizite beruft. Entscheidwesentlich ist, dass sich gemäss Einschätzung der Gutachter, bei welcher sie sich auf ihre Untersuchung drei Jahre nach dem Unfall und die dort gezeigten unerklärlichen Auffälligkeiten sowie die Ergebnisse der Observation stützen, eine Einschränkung der Arbeitsfähigkeit (im angestammten Beruf als Kellner oder in einer anderen Tätigkeit) nicht mehr begründen liess, wobei namentlich auch angeführt wurde, dass eine Verletzung des Gehirns, wie sie der Versicherte erlitten hat, insbesondere mit Blick auf sein jugendliches Alter nicht zwingend zu einem bleibenden kognitiven Defizit führen muss. Damit übereinstimmend hatten sich die geltend gemachten schweren unfallbedingten Symptome bei deren Validierung durch Dr. phil. A._ (bereits) fünfzehn Monate nach dem Unfall und neun Monate nach Abschluss der Rehabilitation nicht mehr bestätigen lassen.
8.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, dass die Ergebnisse der Observation nicht beweiskräftig seien, weil eine Beobachtung aus grosser Distanz und ohne Ton zwar sichtbare körperliche Beeinträchtigungen zeigen könne, jedoch nicht geeignet sei, eine Gehirnfunktionsstörung beziehungsweise Gedächtnisstörung zuverlässig darzustellen oder auszuschliessen. Dem Einwand kann nicht gefolgt werden. Massgeblich ist diesbezüglich allein die gestützt darauf abgegebene Einschätzung der Gutachter. Ausdrücklich erachteten sie die Dokumentation von Verhalten, Psychomotorik, Mimik und Gestik als relevant. Nach dem bei der gutachtlichen Untersuchung gezeigten Verhalten und aufgrund der daraus von den Experten gezogenen möglichen Schlussfolgerungen war gemäss ihrer Empfehlung mit der Observation abzuklären, ob der Versicherte entweder zu einer selbstständigen Lebensführung tatsächlich nicht mehr in der Lage sei, was sich offensichtlich nicht bestätigen liess, oder dann die Interpretation der Simulation zutreffe.
8.3 Die Ärzte des Spitals Y._ gingen in ihrem Bericht vom 14. September 2011 zuhanden des Hausarztes von einem unveränderten Zustand aus. Die letztinstanzlich neu eingereichte Stellungnahme des med. pract. R._ vom 29. Dezember 2011 ist als unzulässiges Novum (vgl. E. 1) unbeachtlich. Ohnehin aber äussern sich weder er noch die Ärzte des Spitals Y._ zu den zwischenzeitlich erfolgten Abklärungen der Gutachter und des Dr. phil. A._, weshalb sich auch aus diesen Berichten keine hinreichenden Indizien ergeben, die gegen das Gutachten der Dres. med. M._ und O._ sprechen würden. Der Versicherte führt auch keine vom Gutachten abweichende Stellungnahme seines Hausarztes an.
8.4 Schliesslich kann der Beschwerdeführer auch aus dem Schlussbericht über das Arbeitstraining im Restaurant Z._, einem Betrieb von T._, vom 30. März 2009 nichts zu seinen Gunsten ableiten. Die gesteckten Ziele konnten zwar nicht erreicht werden und der erhoffte Aufbau gelang nicht; auch dort wurde jedoch ein widersprüchliches Verhalten festgestellt, namentlich etwa indem der Versicherte zunächst motiviert war, nach einer Ferienwoche jedoch nachliess und ein verändertes Verhalten zeigte bezüglich Zuverlässigkeit, äusserem Erscheinungsbild, Interesse sowie Sorgfalt und Qualität bei der Arbeit. Es lässt sich daraus nicht schliessen, dass ihm eine Erwerbstätigkeit unfallbedingt entgegen der gutachtlichen Einschätzung nicht mehr zuzumuten wäre.
9. Zusammengefasst erscheinen die vorinstanzlichen Feststellungen hinsichtlich der entscheidwesentlichen Frage hinreichender Indizien, die gegen das von der IV-Stelle eingeholte Gutachten sprechen würden, nach den dargelegten Erwägungen nicht als offensichtlich unrichtig oder rechtsfehlerhaft. Mit Verwaltung und Vorinstanz ist daher auf das Gutachten abzustellen.
10. Die Beschwerde kann ohne Durchführung des Schriftenwechsels (Art. 102 Abs. 1 BGG) erledigt werden.
11. Das Verfahren ist kostenpflichtig (Art. 65 BGG). Die Gerichtskosten werden dem unterliegenden Beschwerdeführer auferlegt (Art. 65 Abs. 4 lit. a in Verbindung mit Art. 66 Abs. 1 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 500.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Bern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 30. Juli 2012
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Ursprung
Die Gerichtsschreiberin: Durizzo