About the mechanisms of auditory verbal hallucinations: a positron emission tomographic study

About the mechanisms of auditory verbal hallucinations: a positron emission tomographic study

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J Psychiatry Neurosci 2006;31(6):396-405

Massoud Stephane, MD; Matthew C. Hagen, MD, PhD; Joel T. Lee, MSEE; Jonathan Uecker, MD; Patricia J. Pardo, PhD; Michael A. Kuskowski, PhD; José V. Pardo, MD, PhD

Stephane, Hagen, Lee, Uecker, Pardo, Kuskowski, Pardo — Cognitive Neuroimaging Unit, Psychiatry Service, Minneapolis Veterans Affairs Medical Center; Stephane, Hagen, Uecker, Pardo, Kuskowski, Pardo — Department of Psychiatry, University of Minnesota, Minneapolis, Minn.

Abstract

Objective: Auditory verbal hallucinations (AVHs) likely result from disorders, as yet unspecified, of the neural mechanisms of language. Here we examine the functional neuroanatomy of single-word reading in patients with and without a history of AVH.
Methods: Eighteen medicated schizophrenia patients (8 with AVH and 10 without AVH) and 12 healthy control subjects were scanned with PET 15O-water technique under 2 conditions: reading aloud English nouns and passively looking at English nouns without reading them.
Results: The contrast between the 2 conditions shows higher activation in Wernicke’s area during the reading condition in the patient group and a reversed laterality index for the supplementary motor area in the AVH group.
Conclusions: These findings provide indications about the possible mechanisms of AVH. We suggest that the abnormal laterality of the supplementary motor area activity accounts for the failure to attribute speech generated by one’s own brain to one’s self and that the activation of Wernicke’s area accounts for the perceptual nature (hearing) of the patient’s experience.

Résumé

Objectif : Les hallucinations auditivo-verbales (HAV) sont dues vraisemblablement à des désordres, non encore précisés, des mécanismes neuronaux du langage. Nous étudions ici la neuroanatomie fonctionnelle de la lecture d’un seul mot chez des patients ayant ou non des antécédents d’HAV.
Méthodes : Dix-huit patients schizophrènes sous médication (8 avec des HAV et 10 sans HAV) et 12 sujets témoins en santé ont été soumis à une TEP 150 avec injection d’eau sous deux contextes : lire à voix haute des noms en anglais et regarder passivement des noms en anglais sans les lire.
Résultats : L’écart entre les deux contextes révèle une activation plus élevée dans l’aire de Wernicke pendant la lecture dans le groupe sans HAV et un indice de latéralité inversée pour l’activité supplémentaire dans le cortex moteur chez le groupe des patients.
Conclusion : Ces résultats fournissent des indications sur les mécanismes possibles des HAV. Nous croyons que la latéralité anormale de l’activité supplémentaire dans le cortex moteur est responsable de l’absence d’attribution du langage généré dans le cerveau à la personne elle-même et que l’activation de l’aire de Wernicke explique la nature perceptuelle (auditive) de l’expérience du patient.


Medical subject headings: schizophrenia; auditory verbal hallucinations (AVHs); PET; lexical processing; attribution bias; corollary discharge.

Competing interests: None declared.

Acknowledgements: This work was supported in part by the Department of Veterans Affairs (MS, JTL, MK, JVP), NARSAD (JVP), Matt Kaul Schizophrenia Research Foundation (JVP), Minnesota Medical Foundation (MS, JVP), Martha and William Muska Fund at the Saint Paul Foundation (MS), and an NRSA F31 MH-12575 (MCH).

Contributors: Drs. Stephane, P. Pardo and J. Pardo designed the study. Drs. Uecker, P. Pardo and J. Pardo acquired the data; Drs. Stephane Hagen, Lee, P. Pardo, Kuskowski and J. Pardo analyzed it. Drs. Stephane, P. Pardo and J. Pardo wrote the article; they and Drs. Hagen, Lee, Uecker and Kuskowski critically reviewed it. All authors gave final approval for the article to be published.

Submitted Mar. 9, 2006; Revised May 30, 2006; Accepted Jul. 29, 2006

Correspondence to: Dr. José V. Pardo, Cognitive Neuroimaging Unit (11P), Veterans Affairs Medical Center, One Veterans Drive, Minneapolis MN 55417; fax 612 725-2449; jvpardo@james.psych.umn.edu