A lo largo de la historia de la neuropsicología, los estudios de lesión han arrojado información muy relevante para la comprensión del funcionamiento del cerebro. En el caso de la investigación sobre el procesamiento cerebral de la música, los estudios de lesión mostraron que la presencia de déficit en la percepción de la música (amusia) y no así en producción y comprensión de lenguaje, y viceversa (afasia), podría estar indicando una especialización cerebral para el material musical (Platel y cols. 1997). Relacionado con la región lesionada, se observó que en los casos de amusia el daño se localizaba en el hemisferio derecho (HD) y cuando se trataban de pacientes con afasia, el hemisferio afectado era el izquierdo (HI). Apoyándose en esto, la creencia más extendida ha sido que la percepción musical es una capacidad específica del HD. Sin embargo, como viene sugiriendo la evidencia y expondremos más adelante, no existe una lateralización tan definida, requiriéndose de la cooperación de ambos hemisferios para la percepción de la música (Lechevalier, Eustache y Rossa, 1985; Liégeois-Chauvel, Peretz, Babaï, Laguitton y Chauvel, 1998; Peretz, 1990).
La música es un estímulo complejo cuya materia prima es el sonido (Molina y Muñoz, 2008). Las cualidades del sonido son intensidad (podemos percibir la fuerza del sonido o volumen), duración (permanencia en el tiempo), timbre (nos permite diferenciar qué es lo que produce el sonido) y altura o tono (podemos saber si el sonido es agudo o grave). Según Levitin (2006), estos elementos son independientes, pues podemos alterar uno de ellos sin que eso afecte al resto. Esta característica va a ser fundamental a la hora de trasladar la música al plano del estudio experimental. La diferencia entre música y una serie de sonidos desordenados está relacionada con el modo que tienen de combinarse estas cualidades fundamentales y las relaciones que establecen entre sí.
Cuando estos elementos básicos se combinan y relacionan de una forma significativa, originan conceptos de orden superior (los elementos del lenguaje musical) tales como compás, melodía, armonía, y tonalidad. En la investigación del procesamiento cerebral de la música se debe tener en cuenta, además de las cualidades del sonido, los elementos del lenguaje musical; ya que la percepción musical va a estar fundamentada en la integración y descomposición que nuestro cerebro hace de estos elementos. Pero, ¿qué hemisferio es el que se encarga de realizar ese procesamiento.
Peretz (1990), a partir del estudio con pacientes que habían sufrido un infarto cerebral en uno de los dos hemisferios, concluyó que el procesamiento de la música no es una entidad unitaria que pueda ser localizada en un único hemisferio, sino que la serie de componentes que la integran pueden estar disociados en lateralizaciones y patrones diferentes. Por tanto, en cuanto a la especialización hemisférica, tal y como hemos adelantado anteriormente, no dependería íntegramente del HD, sino que el procesamiento de los componentes se halla distribuido en ambos hemisferios (Liégeois-Chauvel y cols., 1998).
Atendiendo a la distribución hemisférica, se ha observado que en el HD tendría lugar la percepción del contorno melódico (o melodía), discriminación de melodías y el timbre (Platel y cols., 1997; Liégeois-Chauvel y cols., 1998). Complementariamente, el HI tendría un papel fundamental en el procesamiento del tempo, el ritmo y el acceso a representaciones semánticas musicales (identificación y reconocimiento de melodías familiares) (Platel y cols., 1997). A propósito del procesamiento del ritmo, también se ha señalado la participación de áreas frontales y cerebelosas (Zatorre, Chen y Penhune, 2007).
Al igual que la mayor parte de los estímulos que nos rodean, el procesamiento de la música involucra diferentes áreas y redes distribuidas por todo el encéfalo, contradiciendo una vez más algunos planteamientos localizacionistas que pretenden simplificar la comprensión de lo complejo, alejándonos posiblemente de la comprensión en sí misma.