Syndrom fantomového oka se týká fantomových jevů, jako je fantomová bolest v oku a vizuální halucinace, po odstranění oka (enukleace, vykuchání).
Mnoho pacientů zažívá po odstranění oka jeden nebo více fantomových jevů:
Fantomová bolest a nebolestivé fantomové vjemy
Fantomová bolest a nebolestivé fantomové vjemy jsou důsledkem změn v centrálním nervovém systému v důsledku denervace části těla. Fantomová bolest oka je podstatně méně častá než fantomová bolest končetin. Prevalence fantomové bolesti po amputaci končetin se pohybovala od 50% do 78%. Prevalence fantomové bolesti oka je naproti tomu asi 30%.
Předpokládá se, že změny po amputaci v kortikálním zastoupení částí těla přiléhajících k amputované končetině přispívají k rozvoji fantomové bolesti a nebolestivých fantomových vjemů. Jedním z důvodů menšího počtu pacientů s fantomovou bolestí oka ve srovnání s pacienty s fantomovou bolestí končetin může být menší kortikální somatosenzorické zastoupení oka ve srovnání s končetinami.
U amputovaných končetin některé, ale ne všechny studie zjistily korelaci mezi předoperační bolestí postižené končetiny a pooperační fantomovou bolestí. Existuje významná souvislost mezi bolestivými a nebolestivými fantomovými zážitky a předoperační bolestí symptomatického oka a bolestí hlavy. Na základě současných údajů je obtížné určit, zda bolest hlavy nebo předoperační bolest oka hrají kauzální roli ve vývoji fantomových jevů, nebo zda bolest hlavy, předoperační bolest oka a pooperační fantomové oční zážitky jsou pouze epifenomény základního faktoru. Studie u lidí však prokázala, že experimentální bolest vede k rychlé reorganizaci somatosenzorické kůry Tato studie naznačuje, že předoperační a pooperační bolest může být důležitým kofaktorem pro somatosenzorickou reorganizaci a rozvoj fantomových zážitků.
Vylučování oka a podobně i poškození sítnice vede ke kaskádě dějů v kortikálních oblastech přijímajících vizuální vstupy. Kortikální GABAergní (GABA: kyselina gama-aminomáselná) inhibice klesá a kortikální glutamátergní excitace se zvyšuje, následuje zvýšená vizuální excitabilita nebo dokonce spontánní aktivita ve vizuální kůře Předpokládá se, že spontánní aktivita v denervované vizuální kůře je neurálním korelátem vizuálních halucinací.