जब हम कोई पुराना गाना सुनते हैं, तो हमारा दिमाग उस धुन को भावनाओं और अनुभवों के साथ जोड़ देता है। न्यूरोसाइंस के अनुसार, संगीत सुनते ही ऑडिटरी कॉर्टेक्स, हिप्पोकैम्पस और अमिगडाला नामक तीन मस्तिष्क हिस्से एक साथ सक्रिय हो जाते हैं। ऑडिटरी कॉर्टेक्स धुन को पहचानता है, हिप्पोकैम्पस यादों को पुनः जगाता है और अमिगडाला भावनाओं को संभालता है। इसी संयोजन के कारण एक गाना सुनकर हम बीते हुए क्षणों में वापस लौट जाते हैं।

हमारे जीवन के महत्वपूर्ण पलों — जैसे शादी, रोड ट्रिप, कॉलेज फेयरवेल या पहला प्यार — के पीछे अक्सर कोई न कोई गाना बज रहा होता है। दिमाग उस समय की भावनाओं के साथ उस गाने को भी संग्रहीत कर लेता है। बाद में वही धुन उस पूरे अनुभव को फिर से जीवंत कर देती है। इसे नॉस्टेल्जिया कहा जाता है।

संगीत की संरचना में लय और दोहराव होता है, जिससे इसे याद रखना आसान हो जाता है। यही कारण है कि अल्जाइमर या डिमेंशिया से पीड़ित मरीज, जो अपने परिजनों के नाम भूल चुके होते हैं, अपने युवावस्था के पसंदीदा गाने गुनगुना सकते हैं। संगीत उनके दिमाग के उन हिस्सों को जगा देता है जो बीमारी से अप्रभावित रहते हैं।