Revista de Análisis del Comportamiento_ .-:-r ..1987, 3, 163-167

"EFECTOS CONDUCTUALES DE LA LESION DELNERVIO CIATICO EN RATAS:

"Aportes al estudio del síndrome experimental del miembrofantasma" .

José 1. Navarro GuzmánUniversidad de Cádiz, España

BEHAVIORAL EFFEcrS OF SCIATlC NERVE INJURY IN RATS: ACONTRmUTION TO THE STUDY OF THE PHANTOM LIMB SYN-DROME. In arder to assesspossibleinvolvementofhighercognitiveprocessesin phantom Iimbsyndrome, the effectsof a sciaticnerve injury on acquisitionof an operant responsewas investigatedin 73 maleWistar rats. Two indepen-dent variables:three levelsof intervention (surgicalinjury of the sciaticnerve,surgicalsimulationwithout actual injury, and non intervention) and twolevelsof post-surgicalhabitat (isolated vs. group) were factorialIycrossed, yieldingsixexperimentalgroups.AIJgroupsunder surgicalinterventionandthe controlgroupwithout surgicaloperation but withchangeof habitat showedsignificantimpairementin operant acquisitionin comparisonto the controlgroupwithoutsurgical intervention and with constant habitar. Individual comparisons bet-weengroups did not reveal statisticallysignificantdifferencesneither betweenactual injury and simulation, por between those under surgery and thosewithout surgerybut in group habitat. Results seem to indicate that acquisitionimpairement was not due to surgery but habitat condition seemed to have asignificant ímpact. Some methodological and procedural considerations intermsof implications four future researcharediscussed. KEYWORDS:PHAN-TOM LIMB SYNDROME, PAIN, PHYSIOLOGICALPSYCHOLOGY.

El dolor del "miembro fantasma" (MF) es unode los fenómenos dolorosos más curiosos y sumecanismo de acción es todavía un misterio.Este tipo de dolor puede persistir durante añosdespués que un miembro haya sido amputado.Además, las zonas dolorosas se expanden a áreasdel cuerpo distantes entre sí. El fenómeno secomplica todavía más por la paradójica observa-ción según la cual el dolor en ocasiones es elimi-nado aumentando o disminuyendo los "inputs"sensoriales.

Recientes estudios fisiológicos han pro-puesto una nueva formulación del concepto desíndrome del MF, así como de los estados dolo-rosos relacionados con aquél, tales como las cau-salgias. Muchas personas a las que les ha sidoamputada una pierna o un brazo casi inmediata-mente después de la amputación, presentan el

Lassolicitudesdeseparatassepuedendirigira José LNavarro Guzmán, Departamento de Farmacología,Unidad de Neuro-Psico-Farmacologia. Facultad deMedicina,Universidadde Cádiz, 11003Cádiz,España.

fenómeno del MF. Generalmente, este es descri-to por los pacientes como una sensación de hor-migueo, con una conformación definida, que semueve en el espacio de la misma forma que semovía el miembro en sus condiciones normalesanteriores a la amputación. Al principio, las sen-saciones del MF son perfectamente normales encuanto a tamaño y forma, de tal manera que elpaciente amputado intenta alcanzar objetos conla mano amputada o trata de levantarse de lacama poniendo en el suelo su pierna amputada.Sin embargo, con el paso del tiempo, estas sen-saciones comienzan a modificarse. Las sensacio-nes procedentes del brazo o de la pierna ampu-tada comienzan a cambiar y pueden ir deterio-rándose juntas, de tal forma que. el pie o la mano"fantasma" pueden quedar suspendidos en elaire. Algunas veces el paciente tiene la sensaciónque el miembro está introduciéndose lentamenteen el "muñón" dejado por la operación hasta elfinal de la mano o el pie, que quedan comosalientes.

Aunque el hormigueo es la sensación do-minante en el MF, los pacientes amputados tam-bién refieren otras sensaciones distintas tales

lóóJOSE l. NAVARRO

como frío o calor, sensaciones de pinchazos deagujas, pesadez del miembro y otros tipos dedolor. Alrededor del3S por ciento de los pacien-tes amputados manifiestan dolor del MF en algu-na ocasión. Afortunadamente este tiende a me-

jorar y desaparece en la mayoría de ellos. Sinembargo, en 5 y un 10 por ciento de los pacientesel dolor permanece y empeora con el paso delos años. Este puede ser ocasional o continuo,describiéndose como calambres, punzadas, que-mazón y sensación de aplastamiento. Habitual-mente comienza inmediatamente después de laamputación, pero también es frecuente que lohaga semanas. meses e incluso años después.

La investigación sobre las causas de talfenómeno ha sido y continúa siendo muy intensa(Melzack 1971, CarIen y Cols. 1978). Histórica-mente, la investigación se ha referido a la impli-cación del SNP y el SNC, lo cual ha dado origena diferentes tratamientos. El fracaso de dichostratamientos para curar todos los casos ha lleva-do a una explicación posterior en la que se impli-can factores psicológicos. Se afirma que estospacientes son neuróticos o imaginan un dolor(Merkey Cronholm y Speac, 1951, 1967). Sinembargo, la evidencia experimental y clínica es-pecifica que no hay una sola causa. En realidad,las explicaciones sugeridas anteriormente -in-cluida la alteración emocional- pueden contri-buir a la explicación del dolor producido por elMF.

Junto a los datos clínicos aportados porpacientes que sufrieron una o varias amputacio-nes, se ha llevado a cabo una importante canti-dad de investigación básica con organismos in-frahumanos. Sabemos que las lesiones de nerviosperiféricos en el hombre suele estar acompañadade estados de dolor crónico intenso, tales comolas causalgias y el ya referido síndrome del MF(lnbal y Cols. 1980). esto ha hecho que se hayaprovocado .este tipo de lesiones en animales delaboratorio con el fin de localizar un modelosimulado experimental de dolor crónico. (Wall,Devor y Cols. 1979). Una de las lesiones másestudiadas experimentalmente ha sido la seccióndel nervio ciático de la rata. Este tipo de lesiónorigina en los animales una conducta de autoto-mía del miembro lesionado sin que hasta el mo-mento exista una explicación definitiva de lasrazones de esta curiosa conducta, habiéndosesugerido causas nociceptivas (Dib y Duchaux,1982). No obstante, los datos experimentales sonen ocasiones contradictorios. Si bien es ciertoque la estimulación nociceptiva aumenta la au-toadministración de morfina intracerebroventri-cular en ratas, en nuestro trabajo hemos podidoobservar que la administración periférica y cró-nica de morfina, no sólo no disminuía las auto-

tomías (1) en las ratas operadas, sino que lashacía más severas en relación al grupo de con-trol, lo cual sugiere que no se trata sólo de unfenómeno doloroso.

El objetivo de este trabajo consiste endesarrollar distintos experimentos en los quepueda estudiarse la existencia de alteracionescomportamentales en ratas con el nervio ciáticoseccionado, con el fin de comprobarsi en estosanimales aparecen alteraciones de funciones su-periores tal y como sucede en condiciones destress y dolor crónico experimental.

METODOSujetos

~é utili2aron 71 ratas macho de la razaWitzar criadas en nuestro estabulario, con unpeso comprendido entre 175 y 275 gr. al iniciode la experiencia. Dos semanas antes del comien-zo de las pruebas las ratas se mantuvieron en elhábitat experiemental como período de adapta-ción. Se colocaron en jaulas de 70 x 25 x 15 cm.en grupos de 5 animales o bien, en jaulas de unsólo animal de 30 x 30 x 15 cm. Las condicionesambientales fueron de 21 ° ± 2°C de temperaturay ciclos de luz-oscuridad de 12horas. Los anima-les disponían de comida "ad libitum" y sólo eranprivados de agua cuando las condiciones experi-mentales así lo exigían.

CirugiaLa operación fue realizada bajo anestesia

quirúrgica inducida por 35 mg.lK i. p. de pento-barbital y 0.3 mg. de atropina. El nervio ciáticofue seccionado unilateralmente en el muslo iz-quierdo del animal, tras afeitar y limpiar conve-nientemente la zona.

ProcedimientoLos animales fueron divididos en seis gru-

pos dependiendo de si habían sido mantenidosen grupo o en jaulas individuales. La experienciadesarrollada tenía por objeto evaluar los efectosde la sección del ciático sobre la capacidad deaprender una conducta de adquisición; la Tabla1 recoge la distribución de los diferentes gruposde animales y su composición.

Una vez operados (o bien simulada laoperación), los animales eran devueltos a suscajas-hogar manteniéndose allí durante 15 díasde postoperatorio con agua y comida "ad libi-tum", Durante este tiempo eran manipuladasdiariamente por la misma persona para evaluar

1 La sección del nervio ciático en la rata ori-ginauna conducta de autotomía o autoagresiónconsis-tente en que el animal se va comiendo lentamente elmiembro en el que se ha realizado la operación. sinque se conozca su causa hasta el momento.

LESIUN DEL NERVIO CIATlCO lb!

el grado de autotomfas realizado. Privados deagua durante 24 horas, eran introducidas en unacaja de Skinner standard (Letica S.A.) en lassiguientes condiciones:Programa de reforzamiento: RF-1

Duración de las sesiones: 30 minutos.Periocidad de las sesiones: 1 cada 24 horas.Reforzador utilizado: aguaTiempo de privación: 24 horas

TABLA 1Distribución de los grupos de animales utilizados en el experimento* Entre paréntesis aparece el número asignado a cada grupo para facilitar su identificación.

OPERADAS NO OPERADAS SIMULACION

MANTENIDASEN GRUPOMANTENIDASINDIVIDUALMENTE

N-lO(1)

N-1O(4)

N-21(2)

N-12(5)

N-lO(3)

N-lO(6)

Tras finalizar las sesiones en la caja deSkinner, se les administraba una dieta de aguade 10 c.c. por animalal día y una vez transcurridala sesión en la que conseguía el criterio de apren-dizaje, la administración de la dieta se hacía alea-toriamente. Cuando en una sesión el animal ha-bía conseguido una tasa de 30 respuestas, se con-sideraba que había aprendido. En ningún casoel animal fue introducido en la caja de Skinnermás de 10 sesiones, utilizando esta cantidadcomo valor computable para los animales queno consiguieron la tasa de respuestas indicadaanteriormente. La variable dependiente (VOlutilizada fue el número de sesiones requeridaspara alcanzar el criterio de aprendizaje.

RESULTADOSUna vez operados los animales (o simula-

da la operación) y transcurrido el correspondien-te período postoperatorio, la adquisición de la

conducta operante en las condiciones ya señala-das sufrió un considerable retardo en todos losgrupos, excepto en el grupo control que no fuesometido ni a la operación, ni a la simulación ycuyos animales permanecieron en la misma caja-hogar durante toda la experiencia. Los valoresmedios aparecen registrados en la Tabla 11 ycabe destacar que el análisis estadístico compa-rativo para los diferentes grupos, realizado me-diante la "U" de Mantwithney, y recogido en laTabla III, indica que no se encontraron diferen-cias significativas entre los animales operados yno operados que fueron criados en grupo y losque fueron sometidos a simulación, con respectoa los no operados y con las mismas condicionesde mantenimiento (U -12; P n. s.); tampoco seencontraron diferencias entre los grupos de si-mulación y operados (U -10; P n.s.), cualquieraque hubiese sido la condicion en la que fuémantenido durante la experiencia.

TABLA 2Puntajes promedio obtenidos en las sesiones (+ E.S.) en las cuales se entrenó a los diferenzew gruposde animales en un programa de RF-l en la caja de Slcinnerstandard. Una vez habian sido sometidos ala operación de sección del nervio cidtico, simalación -de la operación y no operación.

OPERADAS NO OPERADAS SIMULACION

5.2(0.6)MANTENIDASEN GRUPOMANTENIDASINDIVIDUALMENTE

7(0)

Si se tienen en cuenta los resultados ante-riores, parece que todos los animales operadospresentan una importante alteración de su con-ducta adquirida en la caja de Skinner, si bieneste déficit no cabe atribuirlo a la operación ensí, sino a otra de las variables independientes (VI)manejadas en el experimento, como fue el sermantenidas aisladas o en grupo y, probablemen-te, el efecto del anestésico. En conclusión todoslos animales (incluÍdos los no operados) presen-tan una significativa alteración de su conducta de

6(0.6)

6.1. (0.3)

1.6(0.5)

5.7 (0.7)

adquisición en un programa de RF-1. Cualquiercomparación estadística realizada entre éstos ylos del grupo de control no operado y mantenidoen grupo, arroja diferencias significativas (verTabla 3) . Esto sugiere que no es sólo la opera-ción por sí misma la causante de las alteracionesdel aprendizaje que parecen observarse en estosanimales.

Aunque en la literatura consultada no seespecífica el sistema de mantenimiento, habi-

100

JOSE loNAVARRO

TABLA 3Comparaciones estadísticas realizadas mediante el test' 'U" de Mann Whitney entre los diferentes gruposde animales utilizados en los experimentos. Aparece también el grado de significación. Los números delos grupos a comparar corresponden a los que aparecen en la Tabla 1 .

LOTES A VALOR DE VALOR DECOMPARAR "U" p<

1-2 25 0.0012-3 32 0.00014-5 12 n.s5-6 10 n.s1-4 11 n.s3-6 3 n.s2-5 22 0.012-4 35 0.0012-5 21 0.012-6 26 0.001

tualmente suelen mantenerse a los animales consección del nervio ciático en jaulas individualespara así asegurarse que las autotomías son cier-tamente originadas por el propio animal y nopor los demás miembros de la colonia. Un aspec-to interesante a estudiar sería la existencia dediferencias en el grado de autotomías dependien-do del sistema de crianza empleado con los ani-males, a juzgar por los resultados obtenidos eneste experimento.

DISCUSIONEl síndrome del MF constituye un modelo

útil para analizar las alteraciones fisiológicas ypsicológicas generadas por el dolor crónico. Ensu versión clínica, este tipo de dolor está carac-terizado por cuatro propiedades principales:

1) El dolor se mantiene largo tiempo des-pués de cicatrizar los tejidos dañados. Continúamás de un año en el 70 por ciento de los pacientesy, en muchos, persiste incluso décadas (Sunder-land, 1968).

2) Las zonas doloridas pueden extendersea otras zonas sanas en el mismo lado contralate-ral. También hay evidencia de que pacientes am-putados que hicieron 25 años después una anginade pecho, se quejaban de dolores en el MF encada episodio anginal doloroso, incluso aunquenunca hubiese presentado dolor del MF con an-terioridad.

3) El dolor del MF es más probable queaparezca en pacientes que se quejaban antes dela amputación, siendo muy raro, por ejemplo,en amputados por herida de guerra (Appenzellery Bicknell, 1969).

4) El dolor, es en ocasiones, eliminadocompletamente por un incremento o disminu-ción temporal de los "inputs" somáticos. La in-yección local de procaína en los tejidos del "mu-ñón" puede detener el dolor durante días, serna-

nas o permanentemente, incluso aunque la anes-tesia haya dejado de tener efecto. Paradójica-mente el incremento en los"inputs"sensorialesalgunas veces reinicia el dolor. La inyección depequeñas cantidades de agua salina hipertónicaen el tejido interespinal del amputado, produceun dolor punzante que recorre todo el miembrofantasma del paciente, desapareciendo al pocotiempo, aunque puede generar la continuidaddel dolor durante semanas e, incluso, indefinida-mente.

Estas propiedades hacen que en el estudiopor conocer las causas de semejante síndromese escapen, exclusivamente, del interés fisiológi-co y se hayan intentado localizar explicacionesde marcado matiz psicológico, así como desarro-llado modelos experimentales que estudien lasalteraciones conductuales de dicho síndrome. Enefecto, Melzack (1971) comenta mediación delas alteraciones emocionales en el fenómeno delMF, si bien estas contribuciones ya habían sidointroducidas por Kolb (1954), Mogestem (1964),Mersley y Srear (1967) y Sterbach (1968). Losdatos aportados por estos autores, junto con elfracaso frecuente de la terapia quirúrgica tradi-cional, han sugerido la presencia del síndromecon base a las necesidades psicopatológicas per-sonales de los pacientes. Es cierto que aquellosque sufren de MF, a menudo ofrecen alteracio-nes emocionales, trastornos de ansiedad y difi-cultades para el ajuste social. En realidad, undolor intenso, incontrolable y duradero puedeoriginar por sí mismo cambios en la personali-dad, e incluso, actitudes paranoicas. Sin embar-go, la hipótesis establecida respecto a que el sín-drome del MF tiene en todos. los casos una basepsicopatológica no se sostiene. Sería un errorasumir que la administración de las sustanciasanteriormente referidas tiene sólo un efecto pla-cebo y, por otra parte, Ewalt y Cols. (1979) han

LESION DEL NERVIO CIATICOlbY

referido que la tasa de neuróticos entre poblacio-nes con síndrome del M F no es mayor que paraaquellos que no presentan dicho síndrome.

Tomando conjuntamente los datos proce-dentes de las distintas explicaciones fisiológicasy psicológicas, lo único que se puede concluír esque el síndrome del MF no puede ser explicadosatisfactoriamente por un mecanismo único talcomo el psicológico, la acción del Sistema Ner-vioso Simpático o la excitación periférica. Dealguna forma todos estos mecanismos contribu-yen, la cuestión es cómo.

La respuesta a esta pregunta ha abordadouna importante cantidad de trabajos experimen-tales y clínicos con un marcado matiz interdisci-plinarto. Aunque los datos no son resolutivoshasta el momento, la sección experimental delnervio ciático en ratas de laboratorio genera unimportante conjunto de alteraciones del compor-tamiento cuya etiología no es posible aclarar porel momento. A la ya comentada aparición de lasautotomías, hay que añadir las alteraciones refe-ridas a las dificultades de adquisición de conduc-tas operantes sencillas, si bien resulta aventuradoestablecer su por qué.Una detenida mirada a laTabla 2 permite observar que, aunque las ratassometidas a operación retardan su adquisición(x ± ES - 5.2 ± 0.6) con respecto a los animalesno operados; no obstante estas diferencias noexisten con respecto al auténtico grupo de con-trol (el de simulación). Y, lo que es más sorpren-dente, cuando las condiciones de mantenimientodel animal pasan de ser en jaulas de grupo aindividuales (condiciones habituales de experi-mento de autotomías, como ya fue referido an-teriormente) dejan de aparecer diferencias entrelos tres grupos, pero siguen existiendo alteracio-nes en la conducta de adquisición muy importan-tes, si se comparan con el grupo de ratas nooperadas ymantenidas en grupo (ver Tabla 3).

Pueden existir algunas explicaciones deestos resultados como son las diferencias de res-puesta al dolor de los animales sometidos a ma-nipulaciones quirúrgicas neurológicas. Otra al-ternativa podría ser que las diferencias encontra-das en los patrones conductuales estudiados re-flejan un alto nivel de stress crónico para losanimales manipulados quirúrgicamente y/o con-finados en cajas individuales. Este tipo de situa-ciones stressantes se ha visto recientemente quegenera importantes alteraciones del comporta-miento (Wiesenfeld y Hallin, 1980).

Seria conveniente también indicar, quelos resultados obtenidos muestran que la utiliza-

ción de la conducta de adquisición como meca-.nismo que posibilite facilitar datos sobre supues-tas alteraciones de procesos complejos, origina-dos por las operaciones presentadas o sus conse-cuencias, puede no ser adecuado ya que se tratade un tipo de VD sensible a muchas influencias,pudiendo tener mayor fiabilidad la utilizaciónde procesos asociativos derivados del condicio-namiento respondiente o bien, la utilización deprogramas de reforzamiento más complejos parael animal.

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