Depuis le début des années 2000 la pratique musicale est devenue en neuroscience cognitive un modèle privilégié d'étude de la plasticité cérébrale. Deux niveaux de neuroplasticité peuvent être étudiés, la plasticité fonctionnelle correspondant à des modifications dans la manière dont le cerveau des musiciens traite une information en fonction du degré d'expertise, et une plasticité structurale correspondant à des modifications de l'épaisseur ou de la configuration corticale et des fibres de connectivité en relation avec la pratique instrumentale. Au-delà du caractère fondamental de ses résultats dans notre compréhension des capacités plastiques du cerveau, ces travaux permettent également d'expliquer pourquoi la musique, par sa pratique mais aussi uniquement par son écoute, peut être un allié thérapeutique majeur dans la prise en charge des maladies neurologiques.