Failure of language lateralization in schizophrenia patients: an ERP study on early linguistic components

Failure of language lateralization in schizophrenia patients: an ERP study on early linguistic components

PDF

J Psychiatry Neurosci 2008;33(3):235-43

Chiara Spironelli, PhD; Alessandro Angrilli, PhD; Luciano Stegagno, MD

Spironelli, Angrilli, Stegagno — Department of General Psychology, University of Padova; Angrilli — CNR Institute of Neuroscience, Padova, Italy

Abstract

Objective: In line with Crow’s hypothesis, altered hemispheric lateralization of language would cause the main symptoms of schizophrenia. The present experiment aimed to demonstrate the loss of the hemispheric specialization for linguistic processing in schizophrenia patients at the level of early automatic evoked potentials (N150).

Methods: A sample of 10 outpatients with schizophrenia treated with low levels of neuroleptics and 10 matched healthy control subjects were administered 3 linguistic tasks based on stimulus pair comparisons (phonological, semantic and word–picture matching tasks). Laterality scores of early evoked potentials were analyzed during 2 time windows corresponding to the N150- and N400-like components.

Results: The patients failed to develop the typical left hemispheric N150 component evoked by the first word (S1), which was consistently achieved by the healthy control group in posterior sites (p < 0.01). The effect was specific and stable for linguistic stimuli. As well, for the N150 elicited by the target stimulus (S2), the patients exhibited a lack of linguistic lateralization. In the control task (word–picture matching task), in which S2 was a picture, the 2 groups revealed very similar bilateral recognition potentials. Conclusion: The results point to a failure of language lateralization in patients with schizophrenia, a deficit involving those linguistic networks automatically activated in the earliest phase of word recognition (N150). Consistent with the current view of schizophrenia, this finding may be related to lack of integration among specific processes and reduced interconnection of underlying linguistic networks.

Résumé

Objectif : Selon l’hypothèse de Crow, l’altération de la latéralisation hémisphérique du langage causerait les principaux symptômes de la schizophrénie. L’expérience visait à démontrer la perte de la spécialisation hémisphérique du traitement linguistique chez les patients atteints de schizophrénie au niveau des premiers potentiels évoqués automatiques (N150).

Méthodes : On a demandé à un échantillon de 10 patients externes atteints de schizophrénie et traités au moyen de neuroleptiques de faible concentration et à 10 sujets témoins en bonne santé jumelés d’exécuter 3 tâches linguistiques fondées sur des comparaisons de paires de stimuli (jumelage phonologique, sémantique et mot-image). On a analysé les scores de latéralité des premiers potentiels au cours de deux créneaux correspondant aux composantes analogues à N150 et N400.

Résultats : Les patients n’ont pas développé la composante N150 hémisphérique gauche typique évoquée par le premier mot (S1), ce que les sujets du groupe témoin en bonne santé ont réussi constamment à faire dans les sites postérieurs (p < 0,01). L'effet a été spécifique et stable dans le cas des stimuli linguistiques. En outre, dans le cas de la composante N150 suscitée par le stimulus cible (S2), on a constaté un manque de latéralisation linguistique chez les patients. Dans la tâche témoin (jumelage mot-image), où S2 était une image, on a constaté chez les deux groupes des potentiels très semblables de reconnaissance bilatérale. Conclusion : Les résultats indiquent une défaillance de la latéralisation du langage chez les patients atteints de schizophrénie, déficit qui met en cause les réseaux linguistiques activés automatiquement au début de la reconnaissance des mots (N150). Conformément à ce qu’on pense actuellement de la schizophrénie, cette constatation pourrait être liée au manque d’intégration dans des processus spécifiques et à une réduction de l’interconnexion des réseaux linguistiques sous-jacents.


Medical subject headings: schizophrenia; language; hemispheric asymmetry; evoked potentials; recognition potential; N150.

Competing interests: None declared.

Submitted June 20, 2007; Revised Oct. 15, Dec. 5, 2007; Accepted Dec. 5, 2007

Contributors: Drs. Spironelli and Angrilli designed the study, analyzed the data and wrote the article. Drs. Angrilli and Stegagno acquired the data. All authors reviewed the article and gave final approval for its publication.

Acknowledgements: Thanks are due to Prof. B. Rockstroh, who assisted with critical reading of the manuscript. This study was supported by a MIUR (Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca) grant (PRIN 2006110284 to A.A.), by University of Padova project CPDA047438 to A.A. and an “Assegno di Ricerca” #CPDR068897.

Correspondence to: Prof. A. Angrilli, Department of General Psychology, University of Padova, Via Venezia 8, 35131 Padova, Italy; fax 39 049 827 6600; alessandro.angrilli@unipd.it