A West Hamilton McMaster Egyetem kutatása során kiderült, hogy a hangszeres zenetanulás pozitív változásokat okoz az agy bizonyos területein, ezáltal javulnak a mentális képességek. Laurel Trailor, a West Hamilton Egyetem igazgatója, kutatásai során arra a felismerésre jutott, hogy a zenetanulás hatására javul a gyerekek felfogóképessége, memóriája és összpontosítási készsége, melyek jobb tanulmányi eredményhez vezetnek az iskolában. Ahogy Trailor az elektromos és mágneses impulzusokat vizsgálta az agyban, és felismerte, hogy már akár egy vagy két év hangszeres zenetanulás is fejlettebb memóriát és jobb összpontosítási képességet okoz. „Úgy tűnik, hogy a zenetanulás (nem a passzív zenehallgatás) hatékonyan fejleszti a figyelem és memória képességét, amely a tanulás számos területen vezet jobb eredményekhez.” A közös zenélés a másikra való odafigyelést és érzékelést is fejleszti.  

A passzív zenehallgatás ezzel szemben nem igényel ilyen „erőfeszítéseket” az agyunktól, ezért nem is fejleszti ugyanolyan hatékonyan a mentális képességeket, mint a hangszeren való játszás.

A Dr. Gottfried Schlaug és Dr. Ellen Winne vezetésével pedig a Harward egyetemen olyan kutatást végeztek, melyben 8-11 év közötti iskolásokat vizsgáltak, akik egy csoportja legalább három éven át vagy zongorázott vagy vonós hangszeren tanult, másik részük viszont nem tanult hangszeres zenét. A gyerekek mindkét csoportjának volt heti 30-40 perces iskolai zeneórája, de a hangszeres csoport tagjai emellett hangszeres magánórákat is vettek (átlagban heti 45 percben), és otthon is gyakoroltak. A vizsgálatok során a várakozásoknak megfelelően kiderült, hogy a hangszeren tanuló gyerekek jobban teljesítettek abban a két készségben, ami kapcsolódik a zenei képzéshez: a hangok megkülönböztetése és a kézügyesség.

Meglepetésnek bizonyult viszont az, hogy ezek a gyerekek olyan feladatokban – verbális feladatokban és vizuális minta-kiegészítésben – is ügyesebbnek bizonyultak, melyek látszólag nem kapcsolódnak a zenéhez. Minél régebb óta tanult a gyerek hangszeren játszani, annál jobb eredményeket ért el.

Úgy tűnik tehát, hogy a hangszertanulás nem csak a specifikusan célzott területeket fejleszti, bár az egyelőre nem tisztázott, hogy van-e ok-okozati viszonyt a hangszeres zenei képzés, a gyakorlás intenzitása és a kognitív képességek fejlődése között.

A különböző hangszerek más területet módosítanak az agyban. Az énekesek agyában bekövetkező változások némileg eltértek a vonós vagy billentyűs hangszereken játszókétól.

A zenélés és a nyelvi képességek fejlődése között még szembetűnőbb összefüggés talált például a diszlexiás gyerekek körében. „Az eredmények arra utalnak, hogy egy zenei beavatkozás, mely erősíti az alapvető felfogóképességet, bizonyos nyelvi hiányokat is orvosolhat,” nyilatkozta Dr. Gottfried Schlaug.

Ezt azonban nem könnyű vizsgálni, hiszen számos egyéb tényező is közrejátszik, mint családi háttér, szülők anyagi helyzete, az oktatás minősége. Ennek ellenére Schlennberg egyértelműen azt tapasztalta, hogy számos pszichológiai és kognitív teszten jobban teljesítenek azok a gyerekek, akik zenét tanulnak.