Depuis le milieu des années 1990, Hervé Platel mène des recherches originales concernant la neuropsychologie de la musique à l’aide des techniques de neuro-imagerie afin de visualiser l'activité du cerveau durant l'activité musicale. Initiées afin de mieux saisir les dissociations entre troubles du langage et de la musique observées chez des patients cérébrolésés, ces études ont donné lieu à la réalisation de recherches fondamentales pour mettre en évidence les substrats neuraux de la perception et de la mémoire musicale à long terme. Ses travaux fondamentaux et cliniques posent la question de la place des pratiques artistiques dans la compréhension des phénomènes de plasticité cérébrale, et de leur utilisation dans l’optimisation et la rééducation des fonctions cognitives tout au long de la vie.