High-Density EEG in a Charles Bonnet Syndrome Patient during and without Visual Hallucinations: A Case-Report Study

Abstract

Charles Bonnet syndrome (CBS) is a rare clinical condition characterized by complex visual hallucinations in people with loss of vision. So far, the neurobiological mechanisms underlying the hallucinations remain elusive. This case-report study aims at investigating electrical activity changes in a CBS patient during visual hallucinations, as compared to a resting-state period (without hallucinations). Prior to the EEG, the patient underwent neuropsychological, ophthalmologic, and neurological examinations. Spectral and connectivity, graph analyses and signal diversity were applied to high-density EEG data. Visual hallucinations (as compared to resting-state) were characterized by a significant reduction of power in the frontal areas, paralleled by an increase in the midline posterior regions in delta and theta bands and by an increase of alpha power in the occipital and midline posterior regions. We next observed a reduction of theta connectivity in the frontal and right posterior areas, which at a network level was complemented by a disruption of small-worldness (lower local and global efficiency) and by an increase of network modularity. Finally, we found a higher signal complexity especially when considering the frontal areas in the alpha band. The emergence of hallucinations may stem from these changes in the visual cortex and in core cortical regions encompassing both the default mode and the fronto-parietal attentional networks.

Tinnitus and distress: an electroencephalography classification study

“… 25 The complexity for each subject, band and the region was then estimated by averaging over the epochs. 26 …”

Charles Bonnet Syndrome in the Clinic of Mental Disorders

“…Нейрофизиолог William Burke впервые сформулировал гипотезу деафферентации. W. Burke считал, что потеря афферентного визуального входа приводит к снижению активности зрительной ассоциативной коры, что характеризуется биохимическим и молекулярным изменениям: кортикальное ингибирование гамма-аминомасляной кислоты уменьшается, а кортикальное действие глутамата увеличивается с последующим повышением зрительной возбудимости, в результате которой и происходит спонтанная разрядка нейронов, проявляющаяся в виде галлюцинаций [12][13][14]. Активность мозга в отсутствие визуальной информации сравнивали с тем, что происходит при синдромах «фантомной конечности» или «фантомной боли» [7,14].…”

“…Пациенты с СШБ нуждаются в просвещении и убеждении в том, что заболевание связано с потерей зрения и не относится к психическим расстройствам [12]. Ряд исследований демонстрируют редукцию зрительных галлюцинаций, при восстановлении зрения (удаление катаракты, лечение диабетической ретинопатии и лазерная фотокоагуляция субретинального кровоизлияния).…”

Transcranial Direct Current Stimulation in the Treatment of Visual Hallucinations in Charles Bonnet Syndrome

“…Finally, the current study focused on EEG changes to occipital activity only. Differential EEG activity and connectivity changes across more distal cortical regions, including parietal and frontal areas, have been found in CBS, 40 and future studies should investigate if tDCS leads to widespread changes using high-density EEG recordings.…”