圏外病のSIMの中は　どうなっているのでしょうか

＞圏外病になると、SIMのデータに何か書き込まれてしまうのか？
iPhone本体のキャリア(au、SoftBankなど)情報と格安SIMのキャリア(docomo)情報が、SIMカードに記録されて整合が取れない状態となるため、圏外病になるのだと思います。

＞docomo機に入れると、なぜ初期化回復されるのか？
一度ドコモ端末などで電波を掴み直して、整合の取れた情報をSIMカードに再記録することで元に戻るのだと思います。

専門家ではないのでこれが正しいかどうかは分かりませんがだいたいこんな感じかと思います。

わたくしもSIM下駄を履かしていますが、圏外病になる時は突然なるか、充電がなくなり切れた後、復帰後になってました。

再起動したら治る場合もありますが、docomo携帯などにSIMを差さないと治らない場合とが、ありました。

何か書き込まれるかどうかはわからないですが、違うキャリアを使うと多少の不具合は仕方ないとあきらめています。

私も下駄を使用していました。ios9.2では圏外病が多発するので、
r-simは長くは使用できませんね。r-simはテストだけですよ。
やはり、simフリーがいいですね。
中古でも、高いので、手がでませんよ。