Bulletin of Kemerovo State University. Series: Humanities and Social Sciences Bulletin of Kemerovo State University. Series: Humanities and Social Sciences Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Гуманитарные и общественные науки 2542-1840 2541-9145 95436 10.21603/2542-1840-2025-9-1-1-10 zwdvbj Междисциплинарные исследования когнитивных процессов Interdisciplinary Cognitive Studies Междисциплинарные исследования когнитивных процессов Bioelectrical Brain Activity in Schizophrenic Female Patients with Auditory Verbal Hallucinations Особенности биоэлектрической активности головного мозга у женщин со слуховыми вербальными галлюцинациями при шизофрении Леонович Дарья Алексеевна Leonovich Dar'ya Alekseevna dagubareva@gmail.com Шевалдова Ольга Владимировна Shevaldova Ol'ga Vladimirovna Вартанов Александр Валентинович Vartanov Aleksandr Valentinovich Крысько Мария Дмитриевна Krys'ko Mariya Dmitrievna Закуражная Валерия Игоревна Zakurazhnaya Valeriya Igorevna Очнева Александра Геннадьевна Ochneva Aleksandra Gennad'evna Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Москва Россия Lomonosov Moscow State University Moscow Russian Federation Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Москва Россия Lomonosov Moscow State University Moscow Russian Federation Федеральный исследовательский центр оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий Москва Россия Federal Research Center for Innovative Biomedical and Pharmaceutical Technologies Moscow Russian Federation Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Москва Россия Lomonosov Moscow State University Moscow Russian Federation Психиатрическая клиническая больница № 1 имени Н. А. Алексеева Москва Россия Alekseev Psychiatric Clinical Hospital No. 1 Moscow Russian Federation Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Москва Россия Lomonosov Moscow State University Moscow Russian Federation Психиатрическая клиническая больница № 1 имени Н. А. Алексеева Москва Россия Psychiatric Clinical Hospital No. 1 Moscow Russian Federation Психиатрическая клиническая больница № 1 имени Н. А. Алексеева Москва Россия Psychiatric Clinical Hospital No. 1 Moscow Russian Federation 25 02 2025 25 02 2025 9 1 1 10 28 11 2024 20 01 2025 https://jstrategizing.kemsu.ru/en/nauka/article/95436/view

Актуальность исследования обусловлена широкой распространенностью шизофрении среди взрослого населения (0,45 %), что создает значительную нагрузку на системы здравоохранения и социального обеспечения, а также снижает уровень жизни самих пациентов и членов их семей. В структуре заболевания слуховые вербальные галлюцинации являются одним из ведущих симптомов, влияющих на трудоспособность и установление социальных контактов у пациента. Так как имеющиеся в литературе данные демонстрируют различия в течении и степени выраженности симптомов шизофрении, ассоциированных с гендерными различиями, представлены данные, полученные на женской выборке. Определение функциональных особенностей внутренней речи у женщин с шизофренией имеет важное клиническое значение. Более глубокое понимание лежащих в основе внутренней речи нейронных механизмов может послужить основой для разработки целенаправленных вмешательств, таких как методы нейромодуляции, фармако- и психотерапии, ориентированных на облегчение стресса и последствий слуховых вербальных галлюцинаций, имеющих сходные с внутренней речью психофизиологические механизмы. Область исследований слуховых вербальных галлюцинаций продолжает развиваться, все большее внимание уделяется качественным междисциплинарным подходам, которые учитывают контекстуальные и субъективные аспекты расстройства, а также его связь с более широкими изменениями в структуре сознания и расстройствами самооценки при шизофрении. Цель – определить функциональные различия во время внутреннего проговаривания набора предложенных стимульных слов у двух групп: женщин с шизофренией и наличием слуховых вербальных галлюцинаций в анамнезе и группы женщин без каких-либо психических расстройств. Исследование включает анализ особенностей биоэлектрической активности мозга с применением нового способа локализации мозговой активности «виртуально вживленный электрод» (патент РФ № 2785268) у двух групп испытуемых: 22 женщины без психических расстройств (группа нормы) в возрасте 21–66 лет (mean = 41,9, StD= 16,1) и 22 женщины, проходящие лечение в Психиатрической клинической больнице № 1 им. Н. А. Алексеева с диагнозом шизофрения (в том числе 17 случаев F20, 3 случая F23) и сходную лекарственную терапию в возрасте 23–65 лет (mean = 41,8, StD = 10,4). В качестве стимулов использовались слова русского языка: сахар, шашлык, ракета, а также слово ракета, произнесенное диктором с речевыми нарушениями. Стимулы предъявлялись аудиально через наушники в случайном порядке. Во время проведения исследования испытуемые находились с закрытыми глазами. В результате выявлены значимые различия между группами женщин с шизофренией и группой контроля: снижение амплитуды ПСС в левополушарной зоне Вернике (латенция – 180–210 мс), задержка пика активации на 150 мс в правополушарной зоне Вернике, зоне билатеральной супрамаргинальной извилины и области левополушарного мозжечка, а также достоверные изменения активности вентрального стриатума на латенции 180–330 мс.

Schizophrenia affects 0.45% of adult population, which is a serious burden for healthcare and social security. It deteriorates the quality of life of patients and their families. Auditory verbal hallucinations prevent schizophrenic patients from professional activities and social interactions. Given that schizophrenic symptoms are gender-specific, the present study focused exclusively on female patients. Understanding the functional characteristics of inner speech in women with schizophrenia has important clinical implications. A deeper comprehension of these neural mechanisms may help to select targeted neuromodulation, pharmacotherapy, and psychotherapy to alleviate the stress and consequences of auditory verbal hallucinations, which share similar psychophysiological mechanisms with inner speech. Auditory verbal hallucinations are a research field that evolves based on qualitative interdisciplinary approaches. These approaches consider both contextual and subjective aspects, as well as their correlations with more general alterations in brain structure and self-perception issues in schizophrenic patients. The research objective was to determine the functional differences during silent pronunciation of stimulus words between female schizophrenic patients with a history of auditory verbal hallucinations and women without mental disorders. The analysis of brain bioelectrical activity patterns relied on a novel method of virtually implanted electrode (Russian Federation Patent No. 2785268). It included two cohorts: control group (22 women, 21–66 y.o., mean = 41.9, SD = 16.1) vs. schizophrenic patients of the Alekseev Psychiatric Clinical Hospital No. 1, Moscow (22 women, 23–65 y.o., mean = 41.8, SD = 10.4). The patients were receiving similar pharmacological therapy (17 cases of F20, 3 cases of F23). The stimuli included Russian words sakhar (sugar), shashlyk (barbecue), and raketa (rocket). One instance of raketa was pronounced by a speaker with speech impairments. The participants received the stimuli through headphones in random order while keeping their eyes closed. The study revealed significant differences between women with schizophrenia and the control group: low ERP amplitude in the left Wernicke area (latency 180–210 ms), activation peak delayed by 150 ms in the right Wernicke area, bilateral supramarginal gyrus and left cerebellar region, as well as significant changes in the ventral striatum activity at 180–330 ms.

 слуховые вербальные галлюцинации шизофрения внутренняя речь ЭГГ ПСС мозжечок зона Вернике супрамаргинальная извилина auditory verbal hallucinations schizophrenia inner speech EEG ERP cerebellum Wernicke area supramarginal gyrus Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда, проект № 20-18-00067-П «Системная визуализация и способы декодирования внутренней речи», https://www.rscf.ru/project/23-18-45016/ The research was supported by the Russian Science Foundation, project No. 20-18-00067-P: System visualization and methods for decoding internal speech, https://www.rscf.ru/en/project/23-18-45016/

Fernyhough C. Alien voices and inner dialogue: Towards a developmental account of auditory verbal hallucinations. New ideas in psychology, 2004, 22(1): 49–68. https://doi.org/10.1016/j.newideapsych.2004.09.001 Fernyhough C. Alien voices and inner dialogue: Towards a developmental account of auditory verbal hallucinations. New ideas in psychology, 2004, 22(1): 49–68. https://doi.org/10.1016/j.newideapsych.2004.09.001 Di Biase M. A., Zhang F., Lyall A., Kubicki M., Mandl R. C. W., Sommer I. E., Pasternak O. Neuroimaging auditory verbal hallucinations in schizophrenia patient and healthy populations. Psychological medicine, 2020, 50(3): 403–412. https://doi.org/10.1017/S0033291719000205 Di Biase M. A., Zhang F., Lyall A., Kubicki M., Mandl R. C. W., Sommer I. E., Pasternak O. Neuroimaging auditory verbal hallucinations in schizophrenia patient and healthy populations. Psychological medicine, 2020, 50(3): 403–412. https://doi.org/10.1017/S0033291719000205 Yttri J. E., Urfer-Parnas A., Parnas J. Auditory verbal hallucinations in schizophrenia: Mode of onset and disclosure. The Journal of nervous and mental disease, 2020, 208(9): 689–693. https://doi.org/10.1097/NMD.0000000000001179 Yttri J. E., Urfer-Parnas A., Parnas J. Auditory verbal hallucinations in schizophrenia: Mode of onset and disclosure. The Journal of nervous and mental disease, 2020, 208(9): 689–693. https://doi.org/10.1097/NMD.0000000000001179 Fovet T., Yger P., Lopes R., de Pierrefeu A., Duchesnay E., Houenou J., Thomas P., Szaffarczyk S., Domenech P., Jardri R. Decoding activity in Broca's area predicts the occurrence of auditory hallucinations across subjects. Biological psychiatry, 2022, 91(2): 194–201. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2021.08.024 Fovet T., Yger P., Lopes R., de Pierrefeu A., Duchesnay E., Houenou J., Thomas P., Szaffarczyk S., Domenech P., Jardri R. Decoding activity in Broca's area predicts the occurrence of auditory hallucinations across subjects. Biological psychiatry, 2022, 91(2): 194–201. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2021.08.024 Wang Q., Ren H., Li C., Li Z., Li J., Li H., Dai L., Dong M., Zhou J., He J., O'Neill J., Liao Y., He Y., Liu T., Chen X., Tang J. Metabolite differences in the medial prefrontal cortex in schizophrenia patients with and without persistent auditory verbal hallucinations: A 1HMRS study. Translational Psychiatry, 2022, 12(1). http://dx.doi.org/10.1038/s41398-022-01866-5 Wang Q., Ren H., Li C., Li Z., Li J., Li H., Dai L., Dong M., Zhou J., He J., O'Neill J., Liao Y., He Y., Liu T., Chen X., Tang J. Metabolite differences in the medial prefrontal cortex in schizophrenia patients with and without persistent auditory verbal hallucinations: A 1HMRS study. Translational Psychiatry, 2022, 12(1). http://dx.doi.org/10.1038/s41398-022-01866-5 Cui Y., Liu B., Song M., Lipnicki D. M., Li J., Xie S., Chen Y., Li P., Lu L., Lv L., Wang H., Yan J., Zhang H., Zhang D., Jiang T. Auditory verbal hallucinations are related to cortical thinning in the left middle temporal gyrus of patients with schizophrenia. Psychological medicine, 2018, 48(1): 115–122. https://doi.org/10.1017/S0033291717001520 Cui Y., Liu B., Song M., Lipnicki D. M., Li J., Xie S., Chen Y., Li P., Lu L., Lv L., Wang H., Yan J., Zhang H., Zhang D., Jiang T. Auditory verbal hallucinations are related to cortical thinning in the left middle temporal gyrus of patients with schizophrenia. Psychological medicine, 2018, 48(1): 115–122. https://doi.org/10.1017/S0033291717001520 Kompus K., Westerhausen R., Hugdahl K. The "paradoxical" engagement of the primary auditory cortex in patients with auditory verbal hallucinations: A meta-analysis of functional neuroimaging studies. Neuropsychologia, 2011, 49(12): 3361–3369. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2011.08.010 Kompus K., Westerhausen R., Hugdahl K. The "paradoxical" engagement of the primary auditory cortex in patients with auditory verbal hallucinations: A meta-analysis of functional neuroimaging studies. Neuropsychologia, 2011, 49(12): 3361–3369. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2011.08.010 Kompus K., Falkenberg L. E., Bless J. J., Johnsen E., Kroken R. A., Kråkvik B., Larøi F., Løberg E. M., Vedul-Kjelsås E., Westerhausen R., Hugdahl K. The role of the primary auditory cortex in the neural mechanism of auditory verbal hallucinations. Frontiers in human neuroscience, 2013, 7. https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00144 Kompus K., Falkenberg L. E., Bless J. J., Johnsen E., Kroken R. A., Kråkvik B., Larøi F., Løberg E. M., Vedul-Kjelsås E., Westerhausen R., Hugdahl K. The role of the primary auditory cortex in the neural mechanism of auditory verbal hallucinations. Frontiers in human neuroscience, 2013, 7. https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00144 Ćurčić-Blake B., Ford J. M., Hubl D., Orlov N. D., Sommer I. E., Waters F., Allen P., Jardri R., Woodruff P. W., David O., Mulert C., Woodward T. S., Aleman A. Interaction of language, auditory and memory brain networks in auditory verbal hallucinations. Progress in neurobiology, 2017, 148: 1–20. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2016.11.002 Ćurčić-Blake B., Ford J. M., Hubl D., Orlov N. D., Sommer I. E., Waters F., Allen P., Jardri R., Woodruff P. W., David O., Mulert C., Woodward T. S., Aleman A. Interaction of language, auditory and memory brain networks in auditory verbal hallucinations. Progress in neurobiology, 2017, 148: 1–20. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2016.11.002 Anhøj S., Ebdrup B., Nielsen M. Ø., Antonsen P., Glenthøj B., Rostrup E. Functional connectivity between auditory and medial temporal lobe networks in antipsychotic-naïve patients with first-episode schizophrenia predicts the effects of dopamine antagonism on auditory verbal hallucinations. Biological psychiatry global open science, 2024, 4(1): 308–316. https://doi.org/10.1016/j.bpsgos.2023.06.003 Anhøj S., Ebdrup B., Nielsen M. Ø., Antonsen P., Glenthøj B., Rostrup E. Functional connectivity between auditory and medial temporal lobe networks in antipsychotic-naïve patients with first-episode schizophrenia predicts the effects of dopamine antagonism on auditory verbal hallucinations. Biological psychiatry global open science, 2024, 4(1): 308–316. https://doi.org/10.1016/j.bpsgos.2023.06.003 Besso L., Larivière S., Roes M., Sanford N., Percival C., Damascelli M., Momeni A., Lavigne K., Menon M., Aleman A., Ćurčić-Blake B., Woodward T. S. Hypoactivation of the language network during auditory imagery contributes to hallucinations in Schizophrenia. Psychiatry research: Neuroimaging, 2024, 341. https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2024.111824 Besso L., Larivière S., Roes M., Sanford N., Percival C., Damascelli M., Momeni A., Lavigne K., Menon M., Aleman A., Ćurčić-Blake B., Woodward T. S. Hypoactivation of the language network during auditory imagery contributes to hallucinations in Schizophrenia. Psychiatry research: Neuroimaging, 2024, 341. https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2024.111824 Паникратова Я. Р., Лебедева И. С. Нейрокогнитивные модели вербальных галлюцинаций при шизофрении: обзор. Клиническая и специальная психология. 2022. Т. 11. № 1. С. 90–119. https://doi.org/10.17759/cpse.2022110105 Panikratova Ya. R., Lebedeva I. S. Neurocognitive models of auditory verbal hallucinations in schizophrenia: A review. Clinical psychology and special education, 2022, 11(1): 90–119. (In Russ.) https://doi.org/10.17759/cpse.2022110105 Бобровникова А. С., Тарасова С. Ю., Якимова В. В. Гендерные различия развития шизофрении. Вестник новых медицинских технологий. 2015. № 4. https://doi.org/10.12737/16776 Bobrovnikova A. S., Tarasova S. Yu., Yakimova V. V. Gender differences in schizophrenia. Journal of new medical technologies, 2015, (4). (In Russ.) https://doi.org/10.12737/16776 Шмуклер А. Б., Семенкова Е. А. Возрастные особенности нейрокогнитивного дефицита у больных шизофренией и расстройствами шизофренического спектра на начальных этапах заболевания. Социальная и клиническая психиатрия. 2013. T. 23. № 4. С. 19–23. https://elibrary.ru/rjegqh Shmukler A. B., Semenkova E. A. Age-related characteristics of neurocognitive deficit at early stages of schizophrenia and schizophrenia spectrum disorders. Social and clinical psychiatry, 2013, 23(4): 19–23. (In Russ.) https://elibrary.ru/rjegqh Березанцев А. Ю., Митрофанова О. И. Гендер, комплаенс и качество жизни больных шизофренией (аналитический обзор). Российский психиатрический журнал. 2009. № 1. С. 24–32. https://elibrary.ru/jvpjle Berezantsev A. Yu., Mitrofanova O. I. Gender, compliance and quality of life of schizophrenic (analytical review). Russian journal of psychiatry, 2009, (1): 24–32. (In Russ.) https://elibrary.ru/jvpjle Gogos A., Sbisa A. M., Sun J., Gibbons A., Udawela M., Dean B. A role for estrogen in schizophrenia: Clinical and preclinical findings. International journal of endocrinology, 2015, (1). https://doi.org/10.1155/2015/615356 Gogos A., Sbisa A. M., Sun J., Gibbons A., Udawela M., Dean B. A role for estrogen in schizophrenia: Clinical and preclinical findings. International journal of endocrinology, 2015, (1). https://doi.org/10.1155/2015/615356 Kirsch P., Schienle A., Stark R., Sammer G., Blecker C., Walter B., Ott U., Burkart J., Vaitl D. Anticipation of reward in a nonaversive differential conditioning paradigm and the brain reward system: An event-related fMRI study. NeuroImage, 2003, 20(2): 1086–1095. https://doi.org/10.1016/S1053-8119(03)00381-1 Kirsch P., Schienle A., Stark R., Sammer G., Blecker C., Walter B., Ott U., Burkart J., Vaitl D. Anticipation of reward in a nonaversive differential conditioning paradigm and the brain reward system: An event-related fMRI study. NeuroImage, 2003, 20(2): 1086–1095. https://doi.org/10.1016/S1053-8119(03)00381-1 Strauss G. P., Waltz J. A., Gold J. M. A review of reward processing and motivational impairment in schizophrenia. Schizophrenia bulletin, 2014, 40: 107–116. https://doi.org/10.1093/schbul/sbt197 Strauss G. P., Waltz J. A., Gold J. M. A review of reward processing and motivational impairment in schizophrenia. Schizophrenia bulletin, 2014, 40: 107–116. https://doi.org/10.1093/schbul/sbt197 Vartanov A. V. A new method of localizing brain activity using the scalp EEG data. Procedia computer science, 2022, 213: 41–48. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.11.036 Vartanov A. V. A new method of localizing brain activity using the scalp EEG data. Procedia computer science, 2022, 213: 41–48. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.11.036 Вартанов А. В. Новый подход к пространственной локализации электрической активности по данным ЭЭГ. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2023. Т. 15. № 4. С. 326–338. https://doi.org/10.17749/2077-8333/epi.par.con.2023.177 Vartanov A. V. A new approach to spatial localization of EEG-based electrical activity. Epilepsy and paroxysmal conditions, 2023, 15(4): 326–338. (In Russ.) https://doi.org/10.17749/2077-8333/epi.par.con.2023.177 Radua J., Schmidt A., Borgwardt S., Heinz A., Schlagenhauf F., McGuire P., Fusar-Poli P. Ventral striatal activation during reward processing in psychosis: A neurofunctional meta-analysis. JAMA psychiatry, 2015, 72(12): 1243–1251. https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry.2015.2196 Radua J., Schmidt A., Borgwardt S., Heinz A., Schlagenhauf F., McGuire P., Fusar-Poli P. Ventral striatal activation during reward processing in psychosis: A neurofunctional meta-analysis. JAMA psychiatry, 2015, 72(12): 1243–1251. https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry.2015.2196 Howes O. D., Kambeitz J., Kim E., Stahl D., Slifstein M., Abi-Dargham A., Kapur S. The nature of dopamine dysfunction in schizophrenia and what this means for treatment. Archives of general psychiatry, 2012, 69(8): 776–786. https://doi.org/10.1001/archgenpsychiatry.2012.169 Howes O. D., Kambeitz J., Kim E., Stahl D., Slifstein M., Abi-Dargham A., Kapur S. The nature of dopamine dysfunction in schizophrenia and what this means for treatment. Archives of general psychiatry, 2012, 69(8): 776–786. https://doi.org/10.1001/archgenpsychiatry.2012.169 Шевченко А. О., Вартанов А. В. Сравнение механизмов фонематического восприятия и внутреннего проговаривания фонем и слогов: ЭЭГ- и фМРТ-исследование. Российский психологический журнал. 2022. Т. 19. № 4. C. 186–210. https://doi.org/10.21702/rpj.2022.4.13 Shevchenko A. O., Vartanov A. V. Comparison of the mechanisms of phonemic awareness and internal pronunciation of phonemes and syllables: EEG and fMRI study. Russian psychological journal, 2022, 19(4): 186–210. (In Russ.) https://doi.org/10.21702/rpj.2022.4.13 Ivry R. B., Schlerf J. E. Dedicated and intrinsic models of time perception. Trends in cognitive sciences, 2008, 12(7): 273–280. https://doi.org/10.1016/j.tics.2008.04.002 Ivry R. B., Schlerf J. E. Dedicated and intrinsic models of time perception. Trends in cognitive sciences, 2008, 12(7): 273–280. https://doi.org/10.1016/j.tics.2008.04.002 Walther S., Stegmayer K., Sulzbacher J., Vanbellingen T., Müri R., Strik W., Bohlhalter S. Nonverbal social communication and gesture control in schizophrenia. Schizophrenia bulletin, 2015, 41(2): 338–345. https://doi.org/10.1093/schbul/sbu222 Walther S., Stegmayer K., Sulzbacher J., Vanbellingen T., Müri R., Strik W., Bohlhalter S. Nonverbal social communication and gesture control in schizophrenia. Schizophrenia bulletin, 2015, 41(2): 338–345. https://doi.org/10.1093/schbul/sbu222 Ford J. M., Dierks T., Fisher D. J., Herrmann C. S., Hubl D., Kindler J., Koenig T., Mathalon D. H., Spencer K. M., Strik W., van Lutterveld R. Neurophysiological studies of auditory verbal hallucinations. Schizophrenia bulletin, 2012, 38(4): 715–723. https://doi.org/10.1093/schbul/sbs009 Ford J. M., Dierks T., Fisher D. J., Herrmann C. S., Hubl D., Kindler J., Koenig T., Mathalon D. H., Spencer K. M., Strik W., van Lutterveld R. Neurophysiological studies of auditory verbal hallucinations. Schizophrenia bulletin, 2012, 38(4): 715–723. https://doi.org/10.1093/schbul/sbs009 Jardri R., Pouchet A., Pins D., Thomas P. Cortical activations during auditory verbal hallucinations in schizophrenia: A coordinate-based meta-analysis. American journal of psychiatry, 2011, 168(1): 73–81. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2010.09101522 Jardri R., Pouchet A., Pins D., Thomas P. Cortical activations during auditory verbal hallucinations in schizophrenia: A coordinate-based meta-analysis. American journal of psychiatry, 2011, 168(1): 73–81. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2010.09101522 Alderson-Day B., Fernyhough C. Inner speech: Development, cognitive functions, phenomenology, and neurobiology. Psychological bulletin, 2015, 141(5): 931–965. https://doi.org/10.1037/bul0000021 Alderson-Day B., Fernyhough C. Inner speech: Development, cognitive functions, phenomenology, and neurobiology. Psychological bulletin, 2015, 141(5): 931–965. https://doi.org/10.1037/bul0000021