Congenital amusia is a lifelong disorder of music perception and production. The present study investigated the cerebral bases of impaired pitch perception and memory in congenital amusia using behavioural measures, magnetoencephalography and voxel-based morphometry. Congenital amusics and matched control subjects performed two melodic tasks (a melodic contour task and an easier transposition task); they had to indicate whether sequences of six tones (presented in pairs) were the same or different. Behavioural data indicated that in comparison with control participants, amusics’ short-term memory was impaired for the melodic contour task, but not for the transposition task. The major finding was that pitch processing and short-term memory deficits can be traced down to amusics’ early brain responses during encoding of the melodic information. Temporal and frontal generators of the N100m evoked by each note of the melody were abnormally recruited in the amusic brain. Dynamic causal modelling of the N100m further revealed decreased intrinsic connectivity in both auditory cortices, increased lateral connectivity between auditory cortices as well as a decreased right fronto-temporal backward connectivity in amusics relative to control subjects. Abnormal functioning of this fronto-temporal network was also shown during the retention interval and the retrieval of melodic information. In particular, induced gamma oscillations in right frontal areas were decreased in amusics during the retention interval. Using voxel-based morphometry, we confirmed morphological brain anomalies in terms of white and grey matter concentration in the right inferior frontal gyrus and the right superior temporal gyrus in the amusic brain. The convergence between functional and structural brain differences strengthens the hypothesis of abnormalities in the fronto-temporal pathway of the amusic brain. Our data provide first evidence of altered functioning of the auditory cortices during pitch perception and memory in congenital amusia. They further support the hypothesis that in neurodevelopmental disorders impacting high-level functions (here musical abilities), abnormalities in cerebral processing can be observed in early brain responses.

Congenital amusia is a lifelong deficit of music processing, in particular of pitch processing. Most research investigating this neurodevelopmental disorder has focused on music perception, but pitch also has a critical role for intentional and emotional prosody in speech. Two previous studies investigating amusics emotional prosody recognition have shown either some deficit or no deficit (compared to controls). However, these previous studies have used only long sentence stimuli, which allow for limited control over acoustic content. Here, we tested amusic individuals for emotional prosody perception in sentences and vowels. For each type of material, participants performed an emotion categorization task, followed by intensity ratings of the recognized emotion. Compared to controls, amusic individuals had similar recognition of emotion in sentences, but poorer performance in vowels, especially when distinguishing sad and neutral stimuli. These lower performances in amusics were linked with difficulties in processing pitch and spectro-temporal parameters of the vowel stimuli. For emotion intensity, neither sentence nor vowel ratings differed between participant groups, suggesting preserved implicit processing of emotional prosody in amusia. These findings can be integrated into previous data showing preserved implicit processing of pitch and emotion in amusia alongside deficits in explicit recognition tasks. They are thus further supporting the hypothesis of impaired conscious analysis of pitch and timbre in this neurodevelopmental disorder.

Distractibility is the propensity to behaviorally react to irrelevant information in a world flooded with sensory stimulation. Children are more distractible the younger they are. The precise contribution of attentional and motor components to distractibility and their developmental trajectories have not been characterized yet. We used a new behavioral paradigm to identify the developmental dynamics of components contributing to distractibility in a large cohort of participants (N=352; age range: 6-25). We assessed the specific developmental trajectories of voluntary attention and distraction, as well as impulsivity and motor control. Our results reveal that each of these components present distinct maturational timelines. These findings show that in young children, increased distractibility is mostly the result of reduced sustained attention capacities and enhanced distraction, while in teenagers, it is the result of decreased motor control and increased impulsivity.

ABSTRACT Life expectancy has steadily increased for over a century; we thus live longer and are more likely to experience cognitive difficulties such as increased distractibility which can hamper autonomy. This cross-sectional behavioral study aimed to characterize the decline of the cognitive components of distractibility during typical aging, and the onset of this decline. 191 participants from 21 to 86 years old, distributed within seven age groups, were tested using the Competitive Attention Test. Results indicate that cognitive components contributing to distractibility follow different trajectories with aging: voluntary orienting remains stable from 21 to 86 years old, sustained attention decreases while distraction increases between 26 and 86 years old, finally, impulsivity is lower in older compared to younger adults. Increased distractibility in older adults thus seems to result from a dominance of involuntary over voluntary attention processes, whose detrimental effect on performance is partly compensated by enhanced recruitment of motor control.