Работа посвящена комплексному анализу текущего состояния исследований по изучению
молекулярных и клеточных механизмов радиационно-индуцированного повреждения центральной нервной
системы (ЦНС), их связи с различиями в характере воздействия ионизирующих излучений разного качества
и основанных на последних сведениях подходах к разработке перспективных контрмер для защиты ЦНС от

негативного влияния радиационного воздействия. Описываются связи физиологических изменений на
уровне ЦНС с первичными актами передачи энергии в чувствительных структурах нейронов. Приводятся
общие характеристики влияния ионизирующих излучений на морфофункциональное состояние нейронов и
некоторых их молекулярных компонентов, в частности, ионотропных рецепторов глутамата NMDA.
Обсуждается роль функциональных изменений глутаматергической системы и иерархических сетей мозга в
формировании радиационно-индуцированных нарушений когнитивных процессов, роль восходящих и
нисходящих иерархических сетей мозга в реализации целенаправленного эмоционально мотивированного
поведения и эмоционально насыщенной когнитивной карты мозга, процессы синаптической пластичности и
консолидации памяти. Особое внимание уделяется молекулярным механизмам, потенциально имеющим
значение для разработки перспективных медикаментозных контрмер, способных снизить эффект от
воздействия радиации. В частности, всестороннему анализу участия nSMase в механизме протекции и
предотвращения радиационного повреждения мозга, обусловленных введением марганец-содержащей
супероксиддисмутазы (rMnSOD).
Характеризуя текущее состояние исследований в области радиационно-индуцированного
повреждения ЦНС, следует отметить большое число новых выявленных в последнее годы молекулярных и
клеточных механизмов, реагирующих на ионизирующее воздействие и потенциально связанных с
изменениями на физиологическом уровне. Очевидно, что имеющийся объём сведений о реализации всего
многообразия таких процессов на данный момент недостаточен для построения однозначной концепции
влияния радиации на ЦНС. В связи с этим, одной из главных задач последующих исследований в этом
направлении, по-видимому, будет определение удельного вклада обнаруженных механизмов в конечные
изменения, наблюдаемые на уровне поведения, обучения, памяти и других функций. Вместе с тем,
известные к настоящему времени данные о различных молекулярных и клеточных проявлениях
радиационного повреждения ЦНС уже сейчас создают предпосылки для разработки перспективных
контрмер, призванных нивелировать негативные последствия облучения. Первыми шагами на этом пути,
вероятно, станут попытки управления лучевыми реакциями элементов ЦНС при помощи
радиомодифицирующих средств с целью недопущения индукции патологических состояний, а также
параллельная разработка стратегий медикаментозного лечения уже возникших нарушений.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 17-29-01005-офи-м.

The study is focused on a comprehensive analysis of the current state of research on molecular and cellular
mechanisms of radiation-induced damage to the central nervous system (CNS), their relationship with the
variability of the effects of different ionizing radiations as well as on recent approaches for developing the promising
countermeasures to protect CNS from negative effects of radiation exposure. The relationships of physiological
changes at the level of CNS with the primary energy transfer events in the sensitive structures of neurons are
described. General characteristics of the ionizing radiation effect on the morphofunctional state of neurons and
some of their molecular components, in particular, ionotropic glutamate NMDA receptors, are given. The roles are
discussed of functional changes in the glutamatergic system and the role of the brain hierarchical networks in the
formation of radiation-induced cognitive impairment, as well as the ascending and descending brain hierarchical
networks in the implementation of targeted emotionally motivated behavior and an emotionally saturated cognitive
brain map, synaptic plasticity and memory consolidation are considered. Particular attention is paid to molecular
mechanisms that are potentially relevant for the development of promising pharmaceutical countermeasures that
can reduce the effect of radiation exposure. In this regards, recent studies are reviewed on comprehensive analysis
of the nSMase in protection and prevention of radiation damage to the brain caused by the introduction of
manganese-containing superoxide dismutase (rMnSOD).