Na edição de 21 de Fevereiro de 2008, a revista científica Brain divulgou um estudo realizado por cientistas da Universidade de Helsinque, na Finlândia, com 60 pacientes internados que sofreram derrame cerebral. Os 60 pacientes foram divididos em três grupos.
O primeiro, formado por pacientes que foram expostos à audição musical, por duas horas diárias. 
O segundo, por pacientes que ouviam livros-áudio.
O terceiro grupo não ficou exposto a nenhum tipo de estímulo auditivo.
Após três meses de acompanhamento, os cientistas observaram que a memória verbal melhorara 60% entre os pacientes que ouviam música, comparado com apenas 18% do grupo dos livros-áudio e 29% entre os pacientes que não receberam estímulos auditivos.
A pesquisa demonstrou ainda que os pacientes que ouviram música, durante a recuperação, revelaram uma melhora de 17% na concentração e na habilidade de controlar e realizar operações mentais e resolver problemas.
Teppo Sarkamo, que liderou o estudo, disse que a exposição à música durante o período de recuperação estimula a atividade cognitiva e as áreas do cérebro afetadas pelo derrame. Além de ajudar a prevenir a depressão nos pacientes.

Pode-se afirmar que a atividade musical envolve quase todas as regiões do cérebro e os subsistemas neurais. Quando uma música emociona, são ativadas estruturas que estão nas regiões instintivas do verme cerebelar (estrutura do cerebelo que modula a produção e liberação pelo tronco cerebral dos neurotransmissores dopamina e noradrenalina), e da amídala (principal área do processamento emocional no córtex) . Na leitura musical, o córtex visual é a área utilizada. O ato de acompanhar uma música é capaz de ativar o hipocampo (responsável pelas memórias) e o córtex frontal inferior. Já para a execução de músicas, são acionados os lobos frontais – o córtex motor e sensorial. 

Há diversos mitos que relacionam a música com o desenvolvimento cognitivo (processo do conhecer e que envolve raciocínio, juízo, lógica, atenção, memória, percepção, linguagem e pensamento), principalmente na infância. Questiona-se se ela pode ajudar no aprendizado lógico, assim como o xadrez; se uma pessoa talentosa já nasce com essa característica, independente do treinamento musical. Muitas são as hipóteses que envolvem o cérebro e a música, mas que ainda carecem de comprovações científicas.