Congenitale amusie is een levenslange stoornis in toonhoogteverwerking en muziekperceptie die ∼4% van de bevolking treft (Peretz et al., 2002; Peretz and Hyde, 2003). Ondanks het hebben van een normaal gehoor en spraakherkenning, evenals geen eerdere hersenletsels of cognitieve stoornissen, hebben personen met congenitale amusia moeite met het herkennen van melodieën en het detecteren van toonhoogteveranderingen (Peretz et al., 2002; Tillmann et al., 2009; Liu et al., 2010). Hun “muzikale doofheid” wordt verondersteld een gevolg te zijn van onderliggende stoornissen in toonhoogte perceptie en geheugen. Echter, de onderliggende neurale oorzaken van congenitale amusie worden nog steeds actief besproken.

Vorige studies hebben drie mogelijke neurale oorzaken voor congenitale amusie gesuggereerd. Een daarvan is dat congenitale amusie geassocieerd is met verminderde frontotemporale connectiviteit, waardoor het voor mensen met de stoornis moeilijk is om bewust toegang te krijgen tot toonhoogte-informatie die gecodeerd is in hun auditieve cortex (Loui et al., 2009; Hyde et al., 2011; Albouy et al., 2013, 2015; maar zie Chen et al., 2015). Een andere mogelijkheid is dat de toonhoogte-gerelateerde tekorten worden veroorzaakt door stoornissen in de frontale cortex (Hyde et al., 2006, 2011; Albouy et al., 2013). Albouy et al. (2013) toonden bijvoorbeeld aan dat lage gamma oscillaties (30-40 Hz bereik) in de rechter dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) lager waren bij amusici dan bij gezonde controles. Een derde mogelijkheid is echter dat personen met congenitale amusia abnormale toonhoogte responsieve regio(‘s) in hun auditieve cortex hebben, ondanks het feit dat de auditieve cortex normale reacties op toonhoogteveranderingen lijkt te hebben (Hyde et al., 2011; Moreau et al., 2013; maar zie Albouy et al., 2013; Zendel et al., 2015). Norman-Haignere et al. (2016) onderzochten de derde mogelijkheid door toonhoogtespecifieke activatie in de auditieve cortex te onderzoeken. Amusante proefpersonen en leeftijd- en opleiding-gematchte controles luisterden passief naar harmonische tonen en frequentie-gematchte ruis tijdens een fMRI-scan. De resultaten toonden aan dat: (1) zowel amusici als controles vertoonden een sterkere activatie in toonhoogte-responsieve voxels voor harmonische tonen dan voor ruis op een vergelijkbare anatomische locatie. (2) Er werd geen verschil gevonden in activatie van toonhoogte-responsieve voxels tussen amusici en controles. (3) De selectiviteit van toonhoogte-responsieve voxels in de auditieve cortex vertoonde geen verschil tussen amusici en controles.

In het kort, Norman-Haignere et al. (2016) toonden aan dat toonhoogte-responsieve regio’s in de auditieve cortex van amusici vergelijkbaar zijn in omvang, selectiviteit, en anatomische locatie met die van controles. Deze resultaten suggereren daarom dat de congenitale amusie waarschijnlijk niet wordt veroorzaakt door tekorten in deze regio’s, en gecombineerd met andere studies (Hyde et al., 2011; Moreau et al., 2013; Zendel et al., 2015), suggereren ze dat de pitch-processing tekorten van amusici te wijten zijn aan stoornissen in regio’s buiten de pitch-responsieve gebieden. Gezien het feit dat amusici een normaal priming effect van nootverwachting kunnen vertonen (snellere respons op verwachte noten) op basis van de muzikale toonhoogtecontext (Omigie et al., 2012) en dat sommige amusici tekorten hebben in muziekperceptie maar niet in toonhoogtediscriminatie (Tillmann et al., 2009; Liu et al., 2010), is het aannemelijk dat congenitale amusie het gevolg is van tekorten in frontotemporale connectiviteit of disfuncties in de frontale cortex.

Recente neurologische bevindingen ondersteunen dit argument. Studies bij personen met congenitale amusia hebben een verminderde witte stof dichtheid in de rechter inferieure frontale gyrus (Hyde et al., 2006), corticale misvormingen in de rechter inferieure frontale gyrus en rechter auditieve cortex (Hyde et al., 2007), en abnormale deactivering in de rechter inferieure frontale gyrus (Hyde et al., 2011) aangetoond. Een meer recente magnetoencephalografie studie heeft ook verminderde lage-gamma oscillaties gerapporteerd in de rechter DLPFC tijdens toonhoogte geheugen taak (Albouy et al., 2013). Deze studies zijn echter niet in staat om te onderscheiden of congenitale amusie het resultaat is van zwakke connectiviteit of dat het te wijten is aan de tekorten in de prefrontale cortex.

Een recente studie van Schaal et al. (2015) ondersteunt de mogelijkheid dat de neurale oorzaken van congenitale amusie zich in de frontale cortex bevinden. Op basis van eerdere bevindingen (Albouy et al., 2013), toonden Schaal et al. (2015) aan dat het moduleren van de rechter DLPFC met transraciale wisselstroomstimulatie (tACS) bij 35 Hz selectief het toonhoogtegeheugen verbeterde, maar niet het visuele geheugen, bij amusici. Deelnemers ontvingen ofwel 35 of 90 Hz tACS tijdens een toonhoogte kortetermijngeheugentaak en visuele kortetermijngeheugentaak. De resultaten toonden aan dat 35 Hz tACS de gedragsprestaties in de toonhoogtegeheugentaak significant verbeterde bij amusici, in die mate dat er geen significant prestatieverschil was tussen amusici en controles. Dergelijke resultaten suggereren een oorzakelijk verband tussen congenitale amusie en disfuncties in de prefrontale cortex, met name de rechter DLPFC.

Gezien het feit dat personen met congenitale amusie normale toonhoogte-responsieve regio’s in de auditieve cortex hebben en een toename van activiteit in de DLPFC kan leiden tot prestatieverbetering in een toonhoogte-geheugentaak (Schaal et al, 2015; Norman-Haignere et al., 2016), zouden we kunnen concluderen dat de stoornissen in de rechter DLPFC de belangrijkste oorzaken zijn van congenitale amusie. Het is echter ook mogelijk dat de toegepaste stimulatie van 35 Hz tACS de connectiviteit tussen de rechter DLPFC en de auditieve cortex heeft gemoduleerd in plaats van de rechter DLPFC zelf. Verdere studie is nodig om deze mogelijkheid uit te sluiten.