學習鋼琴會導致大腦中涉及記憶、運動和感覺資訊處理的區域的活動發生各種變化，這些變化隨著時間的推移而改變。一項研究透過對24名學習鋼琴的人進行26周的掃描，揭示了這一過程的細節。
學習鋼琴會導致大腦活動的復雜變化，這些變化隨著時間的推移而改變。最初，大腦中與記憶、整合感覺資訊和處理運動相關的區域變得高度活躍，但隨著學習者的音樂技能的提高，這種活躍程度就會降低。以前的研究已經探討了人們在演奏樂器時大腦活動的重組，但這些研究通常都很短暫，而且只基於一次掃描。
為了更多地了解這一過程，波蘭實驗生物學研究所(Nencki Institute of Experimental Biology)的Alicja Olszewska和她的同事研究了24名在26周內學習鋼琴的人。這包括一位老師向他們展示基本的技巧，以及在13節45分鐘的課程中指導他們演奏八首難度逐漸增加的音樂作品。參與者還被鼓勵每周在家練習4個小時。
在培訓的第一周、第六周、第13周和第26周後，研究人員使用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging)掃描了參與者的大腦，當他們試圖演奏越來越復雜的作品時。
掃描顯示，演奏鋼琴啟用了大腦中的多個區域，包括參與處理聲音的聽覺皮層(auditory cortices)和參與規劃和執行運動的運動皮層(motor cortices)。
在26周的時間裏，聽覺皮層的活動變化不大，但運動皮層的活動通常會減少。大腦活動的減少代表了它的最佳化，這是符合參與者鋼琴演奏技能的進步的，Olszewska說。
掃描還揭示了，學習鋼琴最初啟用了大腦的其他區域，包括協調運動的小腦(cerebellum)和整合不同型別感覺資訊的頂葉皮層(parietal cortex)的部份區域。研究人員還發現，參與記憶的海馬體(hippocampus)和一組參與啟動和控制自主運動的深層大腦結構——基底節(basal ganglia)的活動也增加了。
這些區域的活動隨著參與者培訓的進展而類似地減少。這表明，他們的潛在神經過程隨著他們的音樂技能的提高而變得越來越最佳化，Olszewska說。
關於學習樂器如何改變大腦活動，有幾種不同的觀點。根據「擴張和重整」(expansion and renormalisation)的概念，這樣的訓練會導致灰質體積(grey matter volume)隨著音樂技能的提高而先增加後減少。另一種解釋認為，分開的神經通路(neural pathways)並列地處理資訊，有助於人們同時學習演奏樂器時所需的運動的正確順序，以及它們的時機、速度和力度。
