Effects of Antiepileptic Drugs and Seizure Type on Operant Responding in Mentally Retarded Persons
Authors: Gay Patricia E. 
Published: November 2007

Summary: The performance of 129 mentally retarded persons was studied on a progressive fixed‐ratio schedule of reinforcement. Subjects were selected according to antiepileptic drug (AED) regimen or membership in one of four control groups. The AEDs studied were: phenobarbital (PB); phenytoin (PHT); PB in combination with PHT (PB/PHT); and valproic acid (VPA) in combination with other AEDs. The control groups were: persons without seizure disorders and on no medications (control); persons without seizure disorders, but on the chronic medication thioridazine (TDZ); persons with histories of one or more seizures and treatment with PB and/ or PHT, but currently on no AEDs; and, to control for the effects of multiple AEDs, persons on multiple drug regimens (i.e., PB and/or PHT in combination with carbamazepine and/or ethosuximide). Except for the VPA group, response rates per minute were decreased in high intelligence quotient (>40) persons receiving AEDs or with a history of treated seizures. Deficits in responding were particularly marked in persons with partial seizures. Persons on VPA responded at rates comparable with those of the control and TDZ groups, unless they had partial seizures. This effect was independent of seizure frequency and was inversely related to serum level. Persons on PB most frequently exhibited frustration responses during testing, and when these occurred they were rated as being significantly more severe. Persons on PB also most frequently elected to “leave the experiment” and did so primarily for reasons thought to reflect deficits in inhibition. These results suggest that operant tasks can be sensitive to both AED effects and to underlying alterations of function that accompany seizure disorders in the mentally retarded.RÉSUMéOn a éatudié les performances de 129 personnes retardées men‐tales par une procédure de renforcement à taux fixes progressifs. Les sujets ont été sélectionnés en fonction de leur traitement antiepileptique (AED) ou faisaient partie ďun des quatre groupes de contrôle. Les AED étudiés étaient.‘ Phénobarbital (PB), phe‐nytoine (PHT), PB associe à PHT (PB/PHT) et acide valproique (VPA) en association àďautres AEDs. Les groupes de contrôle étaient constitués par: des personnes sans crise et sans traitement (controle), des personnes sans crise mais sous traitement chronique par la thioridazine (TDZ), des personnes ayant eu une ou plusieurs crises et un traitement par PB et/ou PHT mais n'ayant plus de traitement (SZHX) et, pour contrôler les effets des polythérapies, des personnes ayant plusieurs médicaments (i.e., PB et/ou PHT en association à la carbamazepine et/ou àĽéthosuximide) (COMBO). A Ľexception du groupe sous VPA le nombre de réponses par minute était diminué chez les personnes ayant un QI supérieur à 40 et recevant des AEDs ou ayant eu des crises et un traitement. Les déficits dans les réponses étaient particuliérement marqués chez les personnes ayant des crises partielles. Les personnes sous VPA donnaient un nombre de réponses comparable à celui des groupes “contrôle” et TDZ, sauf si elles avaient des crises partielles. Cet effet était indépendant de la fréquence des crises mais il était inverse‐ment lié au niveau sérique. Les personnes sous PB avaient trés souvent pendant le test des réponses de frustration qui étaient significativement plus sévéres. Trés souvent aussi les personnes sous PB abandonnaient Ľexpérimentation pour des raisons paraissant refléter un manque ďinhibition. Ces résultats suggérent que des tâches opérantes peuvent être sensibles aux effets des AEDs et aux altérations sous‐jacentes des fonctions qui sont associées aux crises chez les retardés mentaux.RESUMENSe ha estudiado la “performance” (logros) de 129 personas deficientes mentales sometidos a un programa de soporte con relaciones fijadas. Los sujetos se seleccionaron según el régimen de medicación antiepiléptica (AED) o su pertenencia a uno de los cuatro grupos control. Las AED estudiadas fueron: fenobar‐bital (PB), fenitoina (PHT), PB combinado con PHT (PB/PHT) y ácido valpróico (VPA) combinado con otras AEDs. Los grupos control estaban constituidos por: personas sin trastornos comi‐ciales y sin medicación (control), personas sin ataques pero to‐mando tiordiazina cronicamente (TDZ), personas con historia con uno o más ataques y tratados con PB o PB/PHT pero no recibiendo, en el momento del estudio, ninguna AED (SZHX) y, como control de los efectos de multiples AEDs, personas recibiendo un régimen medicamentoso múltiple (es decir, PB y PB/PHT en combinación con carbamazepina y/o etosuximida) (COMBO). Con la exceptión del grupo VPA, el numero de res‐puestas por minuto estaba reducido en personas con IQ elevado (>40) que, recibian AEDs o con historias de haber recibido un tratamiento para los ataques. Los defectos en las respuestas eran especialmente notables en sujetos con ataques parciales. Las personas tomando VPA respondian en proportión comparable a los grupos Control y TDZ, a no ser que tuvieran ataques par‐ciales. Este efecto era independiente de la frecuencia de ataques y se relackmaba inversamente a los niveles séricos. Las personas en PB muy frecuentemente mostraban respuestas de frustación durante la realizatión de las pruebas y, en esos momentos, se cuantificaron como significativamente severas. Los sujetos en PB también decidieron, más frecuentemente, “abandonar el ex‐perimento” y tomaban esta decisión basándose en razones que reflejaban un decremento en la inhibitión. Estos resultados sug‐ieren que las tareas operativas son sensibles a los efectos de la AED y, a la vez, de las alteraciones subyacentes de la función, que acompañian a los trastornos comiciales en los deficientes mentales.ZUSAMMENFASSUNGDas Verhalten von 129 geistig Retardierten wurde mit einem progressive fixed ratio Schema der Verstärkung untersucht. Die Probanden wurden entsprechend der antiepileptischen Therapie (AED) oder ihrer Einordnung in eine von 4 Kontrollgruppen ausgewählt. Die untersuchten antiepileptischen Medikamente waren: Phenobarbital (PB), Phenytoin (PHT), PB in Kombina‐tion mit PHT (PB/PHT) und Valproinsäure (VPA) in Kombina‐tion mit anderen Antiepileptika. Die Kontrollgruppen bestandenin: Personen ohne Epilepsie und ohne Medikation (Kontrollen), Personen ohne Epilepsie aber unter chronischer Medikation mit Thiordiazin (TDZ), Personen mit einem oder mehreren Anfällen in der Anamnese und einer Behandlung mit PB und/oder PHT, die aber zur Zeit ohne antiepileptische Medikation waren (SZ HX) und–um die Wirkungen multipler Antiepileptika zu kon‐trollieren–Personen mit unterschiedlichem antiepileptischem Regime (z.B. PB und/oder PHT in Kombination mit Carbama‐zepin und/oder Ethosuximid: (Combo). Mit Ausnahme der VPA Gruppe war die Antwortrate pro Minute für Probanden mit hohem IQ (üer 40), die Antiepileptika bekamen oder die Vor‐geschichte einer behandelten Epilepsie boten, herabgesetzt. De‐fizite in der Antwort waren besonders deutlich bei Probanden mit Partialanfällien. Die Antwortrate von Probanden unter VPA entsprach der von Kontrollen und der TDZ Gruppe mit der Ausnahme derer, die Partialanfälle boten. Diese Wirkung war un‐abhangig von der Anfallsfrequenz und umgekehrt proportional dem Serum‐Spiegel. Probanden unter PB zeigten am häufigsten Frustrationsantworten wahrend des Tests: wenn diese auftraten, wurden solche Personen als signifikant schwerer befallen eingeschätzt. Probanden unter PB zeigten auch am häufigsten das Verlangen, “das Experiment zu verlassen”; sie verhielten sich auch so und zwar aus Griinden, die eine Störung ihrer Inhibition reflektieren. Diese Ergebnisse legen nahe, daß operante Auf‐gaben sensibel sind, die Wirkungen antiepileptischer Medikation und die zugrundeliegenden Veränderungen der Funktion aufzudecken, die Epilepsien bei geistig Retardierten begleiten.