В работе исследуются механизмы радиационно-индуцированного повреждения центральной нервной
системы и их связи с физическими характеристиками воздействующих ионизирующих излучений в
чувствительных структурах мозга. Рассматривается морфофункциональное состояние ионотропных
рецепторов глутамата NMDA, а также роль функциональных изменений со стороны рецепторов глутамата,
роль нейроглиальных взаимодействий в мозге при ответе на ионизирующее воздействие в 5-ти структурах
мозга крыс: гиппокамп, стриатум, прилежащее ядро, префронтальная кора и гипоталамус. Показана
взаимосвязь различных молекулярных механизмов во взаимосвязи с функциональными изменениями на
уровне поведения, учитывая общие закономерности ответа ЦНС на воздействие ионизирующих излучений
разного качества. В этой связи, изучение функционирования систем нейромодуляторов мозга в широком
диапазоне ЛПЭ представляет интерес для выявления молекулярных механизмов, ответственных за
функциональные нарушения после облучения. ДА, 5-НТ и НА являются ключевыми нейромодуляторами,
важными для нормальной активности головного мозга. Например, в гиппокампе, рецепторы NMDA (N-
метил-D-аспартат) наряду с AMPA (α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовая кислота)
опосредуют возбуждающие сигнальные каскады, которые опосредуют главным образом возбуждающую
синаптическую передачу в мозге млекопитающих. Избирательная чувствительность может возникать
вследствие индуцированного воздействием тяжелых заряженных частиц истощению пула
супероксиддисмутазы, которое более выраженно проявляется в гиппокампе по сравнению, например, с
ассоциативной корой, что, в свою очередь, может привести к более выраженному обусловленному
супероксидом повреждению в нейронах гиппокампа, чем в ассоциативной коре.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 17-29-01005-офи-м.

The work investigates the mechanisms of radiation-induced damage to the central nervous system and their
relationship with the physical characteristics of the acting ionizing radiation in the sensitive structures of the brain.
The morphological and functional state of ionotropic glutamate receptors NMDA, as well as the role of functional
changes on the part of glutamate receptors, the role of neuroglial interactions in the brain in response to the
ionizing effect in 5 rat brain structures: the hippocampus, striatum, nucleus accumbens, prefrontal cortex and
hypothalamus, are considered. The interconnection of various molecular mechanisms in relation to functional
changes at the level of behavior is shown, taking into account the general properties of the central nervous system
response to the ionizing radiation of different quality. In this regard, the study of the functioning of brain
neuromodulator systems in a wide range of LET is of interest for revealing the molecular mechanisms responsible
for functional disorders after irradiation. DA, 5-HT and NA are key neuromodulators that are important for normal
brain activity. For example, in the hippocampus, NMDA receptors (N-methyl-D-aspartate) along with AMPA (α-
amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid) mediate excitatory signaling cascades that stipulate mainly
excitatory synaptic transmission to mammalian brain. Selective sensitivity can arise due to the depletion of the
superoxide dismutase pool induced by the action of heavy charged particles, which is more pronounced in the
hippocampus compared, for example, with the associative cortex, which, in turn, can lead to more pronounced
superoxide-induced damage in the hippocampal neurons than in the associative bark.
This study was supported by the RFBR grant # 17-29-01005-ofi-m.