עד המאה ה-19, המחקר של תופעות הצלילים והמוזיקה התמקד בעיקר במודלים מתמטיים של העוצמה ושל הטון. הניסויים המוקדמים ביותר בנושא מתוארכים למאה השישית לפני הספירה, ובמיוחד בעבודתו של פיתגורס והקמתם של יחסי אורך מחרוזת פשוטים שיצרו את התהוות האוקטבה. השקפה זו, כי ניתן להבין צלילים ומוזיקה מנקודת מבט פיזית גרידא פותחה על ידי תאורטיקנים כגון אנכסגורס ובואתיוס.
הוגה קדום נוסף היה אריסטוקנוס, שלדעתו, אפשר להבין את המוזיקה רק באמצעות התפיסה האנושית והקשר שלה לזיכרון האנושי. למרות השקפותיו, רוב החינוך המוזיקלי בימי הביניים ורנסאנס נשאר מושרש במסורת הפיתגוראנית, בעיקר בנושאים של אסטרונומיה, גאומטריה, אריתמטיקה ומוזיקה.
מחקרו של וינצ'נצו גליליי (אביו של גלילאו) הראה כי כאשר אורך החוט נשאר קבוע, שינוי המתח, העובי, או ההרכב שלו עלול לשנות גם את הקול הנשמע והנתפס באוזן האנושית. מכאן הוא טען כי "יחסי אורך פשוטים" אינם מספיקים כדי להסביר את התופעה המוזיקלית וכי יש צורך גם בגישה תפיסתית. הוא טען בנוסף כי ההבדלים בין מערכות כוונון שונות אינן ניתנים לזיהוי, ולכן המחלוקות אינן הכרחיות.
בתקופת המהפכה המדעית, המחקר בתחומים כמו רטט, עיצורים, הסדרה ההרמונית ותהודה, נעשה בין היתר באמצעות עבודותיהם של הוגים וחוקרים כמו גלילאו, קפלר, מרסן ודקארט, בעוד שחוקרים כמו פליקס סאבארט, הרמן הלמהולץ ורודולף קוניג כללו השערות נוספות לגבי טבעם של איברי החישה ותהליכי-סדר גבוהים.
עלייתה של האמפיריקה: 1860-1960.
במאה ה-19 חלה התפתחות בפסיכולוגיה של המוזיקה המודרנית לצד הופעתה של פסיכולוגיה אמפירית כללית, שעברה תהליכי התפתחות דומים. הגישה הראשונה בפסיכולוגיה זו הייתה הפסיכולוגיה הסטרוקטורליסטית בראשותו של וילהלם וונדט, שביקשה לפרק ולנתח את החוויה לחלקים הקטנים ביותר שלה.
בתחילת המאה, כאשר הסטרוקטורליזם פינה את מקומו לגישות כמו ביהביוריזם וגשטאלט, עברה הפסיכולוגיה של המוזיקה מלחקור גוונים ומרכיבים מבודדים לחקר התפיסה של יחסי הגומלין שלהם והתגובות האנושיות אליהם.
באירופה, פיתחו הפסיכולוג הצרפתי ז'זה רבז והפסיכולוג הגרמני אלברט וולק תאוריה מורכבת יותר של הקול המוזיקלי. בארצות הברית המיקוד בתחום עבר לפיתוח חינוך מוזיקלי והכשרת מיומנויות מוזיקליות נוספות, בהובלתו של הפסיכולוג האמריקאי קרל סישור. עבודתו הפיקה את הספרים "The Measurement of Musical Talents" ואת "The Psychology of Musical Talent".
סישור השתמש בציוד מיוחד ובמבחנים כדי למדוד כיצד הביצוע חורג בפועל מהסימנים המצוינים, וכיצד כישרון מוזיקלי נבדל בין תלמיד ותלמיד.
הזמן המודרני: 1960 והלאה.
במחצית השנייה של המאה ה-20 הפסיכולוגיה של המוזיקה המשיכה להתרחב וכיסתה מגוון רחב של תחומים תאורטיים ויישומיים. החל משנות השישים התחום צמח ביחד עם המדע הקוגניטיבי, הכולל תחומי מחקר כגון תפיסת מוזיקה (במיוחד תפיסה של קול, קצב, הרמוניה ומנגינה), פיתוח כישרון מוזיקלי, ביצועי מוזיקה ותגובות רגשיות למוזיקה.
בתקופה זו נוסדו כתבי עת ספציפיים למוזיקה, וכן איגודים, כנסים, קבוצות מחקר ומרכזים הפועלים בתחום. מגמה זו הולידה יישומים ספציפיים בחינוך מוזיקלי ובתרפיה. בעוד שהטכניקות של הפסיכולוגיה הקוגניטיבית מאפשרות בדיקה אובייקטיבית יותר של ההתנהגות והניסיון המוזיקליים, ההתפתחויות התאורטיות והטכנולוגיות של מדעי המוח הן המעצבות את הכיוון של הפסיכולוגיה של המוזיקה במאה ה-21.
בעוד שמרבית מחקרי הפסיכולוגיה של המוזיקה התמקדו במוזיקה בהקשר מערבי, התחום התרחב יחד עם האתנומוזיקולוגיה כדי לבחון כיצד התפיסה והעשייה של המוזיקה משתנה בין תרבויות.
בשנים האחרונות סייעו כמה ספרי מדע פופולריים להביא את התחום לקהל הרחב, ובעיקר:
בנוסף, "אפקט מוצרט" השנוי במחלוקת עורר ויכוח ממושך בין חוקרים, אנשי חינוך, פוליטיקאים והציבור הרחב ביחס למתאמים בין הקשבה למוזיקה קלאסית - ולרמת החינוך והאינטליגנציה.
תחומי מחקר.
מוזיקה וקוגניציה.
התפתחות קוגניטיבית היא העלייה ביכולתו של האדם לחשוב, להבין, לשקול מצבים ולפתור בעיות עם העלייה בגיל. מושג זה שייך לתחומים כמו פסיכולוגיה התפתחותית ופסיכולוגיה קוגניטיבית. יש להבדיל בין התהליכים המוזיקליים הקוגניטיביים, שבהם מפרש המאזין את הצלילים בתור התרחשות מוזיקלית, לבין התהליכים הפסיכואקוסטיים, העוסקים בתפיסה ההכרתית הסובייקטיבית של גלי קול. מחקרים שונים מראים כי ניתן לעודד ולגרות תהליכים קוגניטיביים שונים באמצעות נגינה והאזנה למוזיקה.
השפעת המוזיקה על האינטליגנציה: האזנה למוזיקה וביצועה נמצאו במחקרים שונים כבעלי השפעה חיובית על התפתחותם הקוגניטיבית של ילדים. בין השאר נטען כי בעזרת האזנה לסוגים מסוימים של מוזיקה ניתן לשפר את החשיבה המרחבית-טמפורלית (Spatial-temporal reasoning) אשר חיונית לניתוח ופתרון בעיות בתחומי המתמטיקה, האדריכלות והאמנות.
השפעת המוזיקה על הזיכרון: במחקרים שנערכו בשנים האחרונות נטען כי ניתן להביא לשיפור הזיכרון, בייחוד אצל ילדים, על ידי חשיפתם ללימוד כלי נגינה. עוד נטען, כי שיעורי נגינה אחראים במקרים רבים לא רק לשיפור הזיכרון הקשור ליכולות מוזיקליות, אלא גם לשיפור משמעותי בזיכרון המילולי ולשיפור מסוים בזיכרון העבודה.
השפעת המוזיקה על תהליכי הלמידה: במדינות מערביות רבות נהוג לשלב לימודי מוזיקה כבר בגני הילדים מתוך מחשבה כי מוזיקה עוזרת בפיתוח מיומנויות בסיסיות כגון ריכוז, קשב, שיתוף פעולה ומשמעת עצמית.
תגובות רגשיות למוזיקה: בספרו "האנטומיה של המלנכוליה" (1621) מכיר רוברט ברטון בערכה של המוזיקה כתרופה למלנכוליה וליאוש. במחקר אשר התפרסם בכתב העת היוקרתי nature neuroscience, התגלה כי כאשר אנשים מקשיבים למוזיקה וחשים שיא רגשי משתחרר במוח המוליך העצבי דופמין, אשר לו תפקיד מרכזי במערכת החיזוק.
נירופסיכולוגיה.
מספר רב של מחקרים עוסקים במכניזמים המבוססים במוח שמעורבים בתהליכים קוגניטיביים, העומדים ביסוד תפיסת המוזיקה וביצועיה. התנהגויות אלו כוללות הקשבה למוזיקה, הלחנה, קריאה, כתיבה ופעילויות נלוות אחרות, כמו כן התנהגויות אלו עוסקות בבסיס המוחי לאסתטיקה מוזיקלית ולרגש מוזיקלי. מדענים העובדים בתחום זה עשויים להיות בעלי הכשרה מקצועית במדעי המוח, נירולוגיה, נירואנטומיה, פסיכולוגיה, תורת המוזיקה, מדעי המחשב ותחומים אחרים. מדענים אלו משתמשים בטכניקות כגון הדמיה תפקודית בתהודה מגנטית (fMRI), גירוי מגנטי תוך-גולגולתי (TMS), אא"ג (EEG), וטומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET).
התהליך הקוגניטיבי של ביצוע מוזיקה מחייב אינטראקציה של מספר מנגנונים עצביים במערכות מוטוריות ושמיעתיות במוח האדם. מאחר שכל פעולה שמבוצעת מביאה לידי ביטוי צליל המשפיע על הביטוי לאחריו, הדבר מוביל ליצירת אינטראקציה סנסורית-מוטורית מרשימה.
עיבוד הקול.
הקול הנתפס במוח תלוי בדרך כלל בתדר הבסיסי (התדר הנמוך ביותר של גל מחזורי), אם כי התלות יכולה להיות מתווכת אך ורק על ידי נוכחותה של הרמוניה המתאימה לתדר הבסיסי הזה. התפיסה של השמיעה ללא התדר הבסיסי המתכתב בגירוי הפיזי נקראת שמיעה של "התדר החסר". נירונים מסוימים בקופי מרמוסט נמצאו רגישים במיוחד לתדר הבסיסי של הטון המורכב, דבר המצביע על כך שתאימות עצבית-שמיעתית יכולה להיות מופעלת על ידי מנגנון עצבי כזה.
תאימות או קביעות השמיעה מתייחסת ליכולת לזהות את הצליל על פני שינויים בתכונות אקוסטיות, כגון עוצמת הקול או גוון. חשיבותם של אזורי קליפת המוח עבור קידוד השמיעה נתמכת גם על ידי מחקרים בפגיעות בקליפת המוח ובאמצעות ביצועיה של הדמיה תפקודית מגנטית (fMRI) של המוח. נתונים אלה יכולים להעיד על מערכת היררכית עבור עיבוד השמיעה, עם מאפיינים מופשטים יותר של גירוי קול המעובד בהמשך נתיבי העיבוד המוחיים.
עיבוד המקצב.
מחקרים התנהגותיים מראים כי הקצב והשמיעה נתפסים במוח בנפרד, אך הם גם מקיימים אינטראקציה ביצירת "תפיסה" מוזיקלית. מחקרים בנוגע לאפליה קצבית-שמיעתית ולחולים בעלי פגיעה מוחית קשרו תפקודים אלה לאזורים השמיעתיים של האונה הטמפורלית, אך לא הראו מיקום מחדש של התפיסה או א-סימטריות עקבית בחלוקת הנירונים הקוגניטיביים במוח. מחקרים נירופסיכולוגיים ומחקרי הדמיה נירולוגיים הראו כי האזורים המוטוריים של המוח תורמים הן לתפיסה והן לייצור מקצבים.
בנוסף, גם במחקרים שבהם הנשאלים הקשיבו רק למקצבים, מעורבים לעיתים קרובות מיקומים במוח כגון גרעיני הבסיס, המוח הקטן, קליפת המוח הקדם-מוטורית (dPMC) והאזור המוטורי המשלים (SMA). ניתוח הקצב עשוי להיות תלוי באינטראקציה בין המערכות השמיעתיות והמוטוריות.
מתאמים נוירוניים.
על אף שאינטראקציות שמיעתיות-מוטוריות ניתנות להבחנה גם אצל אנשים ללא הכשרה מוזיקלית פורמלית, מוזיקאים הם אוכלוסייה מצוינת למחקר מפני שהקשרים השמיעתיים-מוטוריים אצלם הם מבוססים, ארוכים ועשירים. מחקרים הראו שלמוזיקאים יש מתאמים אנטומיים המשתדכים לאימון המוזיקלי שלהם. מספר מחקרי הדמיה נוירולוגיים הצביעו על כך שמוזיקאים מראים רמות נמוכות יותר של פעילות באזורים מוטוריים במהלך ביצוע משימות מוטוריות פשוטות מאשר אצל לא-מוזיקאים, דבר שעשוי להצביע על דפוס יעיל יותר של "גיוס" עצבי.
פסיכואקוסטיקה.