Le sifflement est principalement contrôlé par l'hémisphère droit du cerveau.

Le cerveau humain présente une asymétrie fonctionnelle marquée, un concept largement étudié par des neurologues comme Paul Broca et Carl Wernicke au XIXe siècle. Alors que les centres du langage, tels que l'aire de Broca, se situent généralement dans l'hémisphère gauche chez 95 % des droitiers, les capacités musicales et prosodiques sont traitées par l'hémisphère droit.Le sifflement mélodique repose sur la modulation de la fréquence et du contour tonal, des processus cognitifs qui activent le gyrus frontal inférieur droit et le cortex temporal supérieur droit. Des études par IRM fonctionnelle ont démontré que même lorsque les zones de production de la parole sont endommagées, les circuits neuronaux dédiés à la musique restent souvent épargnés. Ce phénomène est particulièrement visible chez les patients souffrant d'aphasie de Broca.Cette distinction neurologique est au cœur de la thérapie par l'intonation mélodique (MIT), développée dans les années 1970 par Robert Sparks et ses collègues. Cette méthode utilise le chant et le sifflement pour contourner les lésions de l'hémisphère gauche en sollicitant la plasticité du cerveau droit. En s'appuyant sur le rythme et la mélodie, les patients parviennent à réapprendre des phrases simples qu'ils ne pourraient pas prononcer normalement.Le sifflement est donc considéré comme une activité holistique et spatiale plutôt que séquentielle et syntaxique. Cela explique pourquoi il est préservé malgré des dommages cérébraux sévères affectant la communication verbale. Cette capacité souligne la complexité de notre organisation cérébrale et l'indépendance relative des systèmes de traitement du son.