La música tiene un amplio efecto en el cerebro humano, desde el procesamiento auditivo temprano del tronco encefálico hasta los mecanismos más complejos de la percepción musical, el reconocimiento, la emoción y la interacción con otras redes. La circunvolución de Heschl, partes del planum temporale y la circunvolución temporal superior posterior se encuentran en la sección posterior del lóbulo temporal superior y constituyen el córtex auditivo que es necesario para descodificar un estímulo musical y está fuertemente implicado en la percepción del tono.

Se cree que el reconocimiento de la música y la producción de una respuesta emocional se localizan en el sistema límbico y las áreas orbitofrontales a través del planum polare. Además, se ha demostrado que los músicos poseen diferencias estructurales en diversas regiones, como las auditivas, motoras, callosas, somatosensoriales, parietales superiores y cerebelosas, que reflejan otros factores determinantes de la percepción musical. Este efecto distribuido la ha convertido en una candidata no farmacológica por sus efectos sobre las funciones cerebrales.

Los epilépticos soportan condiciones difíciles en el hospital para someterse a pruebas. Deben suspender o disminuir temporalmente su medicación para no provocar convulsiones y muchos se sienten angustiados y ansiosos. Algunos se sienten tan incómodos que no pueden completar las tareas.

Pero cuando estos pacientes escucharon música improvisada -un violista tocando música en directo que respondía a su estado de agitación en tiempo real- sus ondas cerebrales (monitorizadas en un electroencefalograma) se ralentizaron hasta un estado más tranquilo, lo que permitió continuar con las pruebas. También manifestaron una menor sensación de estrés y ansiedad tras la experiencia. El experimento fue registrado por la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y tuvo una cohorte pequeña (n=5) que espera ser amplaiada hasta en 50 personas.

Se eligió la viola para esta investigación porque su gama de tonos refleja la gama vocal humana "segura", que son las dos octavas centrales. Las investigaciones demuestran que esta gama, utilizada en las canciones de cuna, activa los sistemas calmantes del cerebro.

Durante el estudio piloto se identificaron 21 aptos para el ensayo. El personal de enfermería y de trabajo social informó de que cinco de ellos presentaban una angustia significativa y se les incluyó para que recibieran la intervención. Escuchar únicamente las grabaciones de sus canciones favoritas no pareció ser eficaz.

Los participantes recibieron una sesión personalizada de música en directo de 40 minutos a través de FaceTime por parte de un violista con formación clínica en consulta con un musicoterapeuta.

La música improvisada diseñada clínicamente tiene melodías sencillas y serpenteantes que se tocan a un tempo lento. La improvisación es lenta y sin compás, y se interpreta en forma de enunciados de dos minutos de duración con un final que se reduce al silencio.

La música se ofreció como parte del programa de intervención telemusical de Northwestern Medicine durante el encierro COVID-19 para aliviar la angustia de los pacientes en la unidad de neurociencias del Northwestern Memorial Hospital. Los resultados del estudio más amplio incluyeron 87 sesiones durante un periodo de tres meses.