توسعه تکنیک های تصویربرداری از مغز در علوم اعصاب امکانات جدیدی را برای آزمایش اینکه آیا آموزش موسیقی فشرده یا غیرمستقیم می تواند مغز را در سطوح آناتومیکی و عملکردی تغییر دهد ، ارائه می دهد و از این طریق بر توانایی های شناختی دیگر تأثیر می گذارد. در این ادبیات از دو نوع تکنیک استفاده شده است: مستقیم و غیرمستقیم. تکنیک های مستقیم (یعنی مطالعات مستقیم درباره فعالیت مغز) عبارتند از پتانسیل مغز مرتبط با رویداد (ERP) و مغناطیسسفالوگرافی (MEG) ، که فعالیت الکتریکی و مغناطیسی مغز را در طی فعالیت های شناختی ضبط می کنند. این با تکنیکهای غیرمستقیم مغز مانند تصویربرداری تابش مغناطیسی عملکردی (fMRI) متفاوت است ، که جریان خون را ثبت می کند (مثلاً اندازه گیری غیرمستقیم فعالیت مغز). با استفاده از MRI ساختاری برای بررسی ساختار مغز (به جای فعالیت) ، بسیاری از مطالعات تفاوتهای آناتومیکی بین مغزهای نوازندگان و غیر موسیقی را نشان داده اند. به عنوان مثال ، یک مطالعه توسط Schlaug و همکاران. (1995b) اولین کسی بود که ارتباطی بین تخصص موسیقی و مغز نشان داد. این تحقیق این سؤال را مطرح می کند که آیا ناحیه میانی شکیتال corpus callosum ، که در هماهنگی حرکت درگیر است ، متاثر از تخصص موسیقی است (در این مورد ، در کیبورد یا پخش کننده سازهای رشته). نتایج نشان داد نیمی از قدامی به طور قابل توجهی بزرگتر از کالوس کالوسوم در موسیقیدانان نسبت به غیر نوازندگان است. از این یافته ، Schlaug و همکاران. (1995b) نتیجه گرفت که آموزش های اولیه و فشرده در بازیکنان صفحه کلید و رشته ها ممکن است ارتباط و افزایش سریعتر بین نیمکره های مغز را به منظور انجام حرکات پیچیده دو دستی انجام دهد.
چندین مطالعه دیگر همچنین تفاوت های ساختاری بین موسیقی دان ها و مغزهای غیر موسیقی را نشان داده اند و تفاوت های مهمی را در برنامه زمانی (مربوط به پردازش حافظه کلامی و سطح مطلق) مشاهده می کنند ؛ Keenan et al.، 2001؛ Luders et al.، 2004؛ Schlaug et همکاران ، 1995a ؛ Zatorre و همکاران ، 1998) ، باند خلفی gyrus precentral (مربوط به پردازش حرکتی ؛ Amunts و همکاران ، 1997) ، کالوس کالوس (مربوط به ارتباطات نیمکره متقابل ؛ اشمیتورست و Wilke ، 2002) ) ، قسمت قدامی-میانی gyrus Heschl (مربوط به پردازش شنیداری ؛ اشنیدر و همکاران ، 2002) ، گوروس فرونتال تحتانی (مربوط به کارکردهای اجرایی مانند توجه و زبان) ، لوب تمپورال جانبی جانبی تحتانی (مربوط به شنوایی پردازش؛ Gaser & Schlaug، 2003؛ Luders et al.، 2004) و قسمت هایی از مخچه (مربوط به پردازش موتور؛ Hutchinson و همکاران ، 2003) (برای بررسی ، به Schlaug ، 2003) مراجعه کنید. تمام نواحی مغزی که در بالا به آنها اشاره شد ، در مهارت های رفتاری مرتبط با استفاده از ابزار و پردازش موسیقی نقش دارند. این یافته ها این سؤال را ایجاد می کنند: چه چیزی در این مناطق از مغز تأثیر می گذارد - آموزش زودرس و فشرده یا پیش بینی های بیولوژیکی مغز؟
دو یافته از تأثیر تأثیر تغذیه حمایت می کند. اشنایدر و همکاران (2002) ارتباط بین تغییرات آناتومیکی و عملکرد را از تجربه نشان داد. آنها پردازش تن سینوسی را در قشر شنوایی 12 موزیسین غیر موسیقی ، 12 نوازنده حرفه ای و 13 نوازنده آماتور مقایسه کردند. در اولین کار خود ، شرکت کنندگان هنگام تماشای یک فیلم خاموش ، به طور جدی به این صداها گوش می دادند و در حالی که فعالیت مغناطیسی مغز آنها در حال ضبط بود ، مجبور بودند صداهای انحرافی را تشخیص دهند. نتایج نشان داد تغییرات در فعالیت مغناطیسی مغز: دامنه اجزای N19m و P30m (به عنوان مثال ، مؤلفه های اولیه امواج شنیداری مغز) در موسیقیدانان حرفه ای 102٪ بزرگتر از غیر موزیسین ها ، و 37٪ بیشتر در موسیقی دانان آماتور نسبت به غیر موزیسین ها بود. (دامنه دوقطبی نوازندگان حرفه ای در نیمکره راست نسبت به نیمکره سمت چپ به طور قابل توجهی بیشتر بود ، اما این تفاوت ها برای غیر موزیسین ها معنی دار نبود). علاوه بر این ، حجم ماده خاکستری در قسمت قدامی و داخلی غوره Heschl در نوازندگان حرفه ای 130٪ بیشتر از غیر موزیسین ها بود. نتیجه مهم یک همبستگی (87/0 = r) بین داده های عصبی (دامنه فعالیت برانگیخته شنوایی اولیه: N19m-P30m) ، داده های آناتومیکی (حجم ماده خاکستری در قسمت قدامی-میانی غوره Heschl) و تخصص موسیقی بود. این نتایج بسیار مهم است زیرا آنها نشان می دهند که تفاوت های عملکردی گزارش شده در بسیاری از مطالعات ممکن است به طور مستقیم با تفاوت های آناتومیکی مرتبط باشد و این تفاوت های عملکردی متناسب با میزان آموزش موسیقی است. علاوه بر این ، هاید و همکاران. (2009) تغییرات ساختاری مغز را پس از تنها 15 ماه آموزش موسیقی در کودکان گزارش کرده است که مشخص شد با پیشرفت مهارتهای شنیداری و حرکتی مرتبط است. این یافته ها مطالعه قبلی را گسترش می دهند ، زیرا آنها نشان می دهند که تفاوت های ساختاری مغز در نوازندگان بزرگسال می تواند به دلیل انعطاف پذیری مغز ناشی از تمرین باشد نه به پیش بینی های بیولوژیکی مغز.
