Okuma nöroplastisite ilişkisi, nörokognitif araştırmaların son on yılında giderek daha kapsamlı şekilde incelenen bir alandır. Sorular salt eğitimsel değil; uzun süreli okuma pratiğinin beyin mimarisini nasıl biçimlendirdiğini anlamaya yönelik temel nörobiyolojik bir çerçevede konumlanmaktadır. Okuma nöroplastisite araştırmaları, harf-ses eşleşmesinden anlam inşasına uzanan okuma ağının, fusiform gyrus'taki vizüel sözcük biçimi alanı (VWFA), Broca ve Wernicke bölgeleri, prefrontal öngörü sistemleri, okuma deneyimiyle yapısal düzeyde farklılaştığını ortaya koymaktadır. Okuryazarlığın bu ağı köklü biçimde yeniden organize ettiği, yetişkinlere okuma öğretilen vakalara yönelik çalışmalarla doğrudan kanıtlanmıştır (Dehaene ve ark., 2010). Uzun dönem okuma pratiğiyle ilişkilendirilen yapısal değişiklikler arasında beyaz madde yoğunluğundaki artış, özellikle sol temporal-parietal bağlantılarda, ve gri madde değişimleri raporlanmaktadır. Bu yapısal farklılaşmanın ne kadarının nedensel ilişkiye, ne kadarının önceden var olan bireysel farklılıklara bağlı olduğu ise metodolojik güçlük yaratmaktadır. Kurgusal okuma üzerine odaklanan çalışmalar, söylenti bilgisi olmanın ötesine geçen nörobilimsel bulgular üretmiştir. Mar ve arkadaşlarının araştırmaları, kurmaca okumayla meşguliyetin sosyal biliş ağlarıyla, özellikle zihin teorisi (theory of mind) mekanizmalarıyla, örtüşen aktivasyon örüntüleri oluşturduğunu göstermiştir. Bu bulgu, edebi okumanın empati ve sosyal anlayışla ilişkisi konusundaki teorik önermeye nörobiyolojik bir destek sağlamaktadır. Yaşlanan beyin üzerindeki koruyucu etki açısından bazı çalışmalar, yaşam boyu aktif okuma pratiğinin bilişsel rezerv oluşturma mekanizmalarından biri olarak işlev görebileceğini öne sürmektedir. Okuryazarlık düzeyi ve kitap okuma sıklığı ile Alzheimer'a özgü patolojilerin belirti eşiği arasındaki ilişki, bilişsel rezerv hipotezini destekleyen bulguların bir parçasını oluşturmaktadır.