Neural network connectivity in patients with schizophrenia who have persistent verbal auditory hallucinations

• Applicant: Professor Dr. Robert Christian Wolf, since 8/2017
• Subject Area: Biological Psychiatry ; Clinical Psychiatry, Psychotherapy, Child and Adolescent Psychiatry
• Term: from 2013 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 238961523

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

Diese Studie konnte mithilfe psychometrischer, neuropsychologischer und multimodaler magnetresonaztomographischer Verfahren AVH-spezifische neuronale Signaturen im Kontext extrinsischer kognitiver Verarbeitungsprozesse, der strukturellen Netzwerkstärke, der strukturellen und funktionellen Kovarianz und der intrinsischen neuronalen Netzwerkkopplung aufzeigen. Die funktionellen Daten legen nahe, dass die Fehlattribuierung intern generierter und wahrgenommener Sprache mit einer Entkopplung selbstreferenzieller Systeme assoziiert sein könnte. Dieser Mechanismus könnte auf neuronaler Ebene erklären, weshalb AVH von Betroffenen als fremd oder „gemacht“ erlebt werden. Die strukturellen Befunde verweisen auf bilateral temporal kortikale strukturelle Netzwerkunterschiede, die Personen mit einer Schizophrenie und persistierendem Stimmenhören von nicht-halluzinierenden Personen abgrenzen. Die abnorme strukturelle Konnektivität temporal kortikaler Regionen scheint jedoch kein vorrangig entwicklungsbiologisch erklärbares Korrelat zu sein, vielmehr legen die Befunde zur kortikalen Faltung der Broca-Region einen frühen entwicklungsbiologischen Vulnerabilitätsmarker nahe. Die Ergebnisse dieser Studie validieren und ergänzen aktuelle neuromechanistische Modelle von AVH bei schizophrenen Störungen. Sie erweitern vorrangig sprachsystembasierte neuronale Modelle durch die Berücksichtigung sebstreferenzieller Systeme, deren Beteiligung bei der Genese von AVH für das Verständnis selbst- vs. fremdgenerierten subjektiven Erlebens Betroffener. Die Ergebnisse dieser Untersuchung generieren für zukünftige Studien auch weitere Hypothesen zu diagnoseübergreifenden neuronalen Mechanismen von AVH, etwa bei affektiven Erkrankungen oder bei Persönlichkeitsstörungen.

Publications

• (2020) Functional Decoupling of Language and Self-Reference Networks in Patients with Persistent Auditory Verbal Hallucinations. Neuropsychobiology 79 (4-5) 345–351
  Kubera, Katharina M.; Wolf, Nadine D.; Rashidi, Mahmoud; Hirjak, Dusan; Northoff, Georg; Schmitgen, Mike M.; Romanov, Dmitry V.; Sambataro, Fabio; Frasch, Karel; Wolf, Robert Christian
  
• (2014) Source-based morphometry of gray matter volume in patients with schizophrenia who have persistent auditory verbal hallucinations. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 50:102-9
  Kubera KM, Sambataro F, Vasic N, Wolf ND, Frasch K, Hirjak D, Thomann PA, Wolf RC
  
• (2015) Noninvasive brain stimulation for the treatment of auditory verbal hallucinations in schizophrenia- methods, effects and challenges. Frontiers in Systems Neuroscience
  Kubera KM, Barth A, Hirjak D, Thomann PA, Wolf RC
  
• (2018) Cortical folding abnormalities in patients with schizophrenia who have persistent auditory verbal hallucinations. European Neuropsychopharmacology 28(2):297- 306
  Kubera KM, Thomann PA, Hirjak D, Barth A, Sambataro F, Vasic N, Wolf ND, Frasch K, Wolf RC
  
• Dissertationsschrift: Treatment-refractory auditory verbal hallucinations in patients with schizophrenia – Neurofunctional correlates of attention and working memory
  Anja Barth
  
• (2019) Structure/function interrelationships in patients with schizophrenia who have persistent auditory verbal hallucinations: a multimodal MRI study using parallel ICA. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 93:114-121
  Kubera KM, Rashidi M, Schmitgen MM, Barth A, Hirjak D, Sambataro F, Calhoun VD, Wolf RC