Влияет ли ионизирующая радиация на головной мозг человека?

2 липня 2009
20615
Резюме

Целью настоящего сообщения является анализ имеющихся данных в отношении радиоцеребральных эффектов при облучении в дозах 8 нед при дозах >20 мЗв на плод и >300 мЗв на щитовидную железу in utero, а на 16–25-й неделях — >10 мЗв и >200 мЗв соответственно. Необходимо осуществление пожизненного активного нейропсихиатрического наблюдения когорты внутриутробно облученных пострадавших в результате Чернобыльской катастрофы, а также экспонированных на 0–1-х годах жизни. Эти пострадавшие находятся под повышенным риском развития различных нейропсихиатрических заболеваний, включая шизофрению. Облучение в детстве связано с дозозависимым когнитивным снижением в зрелом возрасте и нервно-психическими расстройствами, включая шизофрению, в дальнейшей жизни. Возможными пороговыми дозами отдаленного церебрального радиационного повреждения являются малые дозы 0,1–1,3 Гр на головной мозг в детстве. Радиационно-ассоциированные эффекты у взрослых установлены при дозах >0,15–0,25 Зв. Дозозависимые нейропсихиатрические, нейрофизиологические, нейропсихологические и нейровизуализационные отклонения выявлены после облучения при дозах >0,3 Зв, а нейрофизиологические и нейровизуализационные маркеры — при дозах >1 Зв. Пострадиационное поражение головного мозга преимущественно локализовано в лобно-височных областях доминантного полушария и вовлекает как белое, так и серое вещество головного мозга. После облучения характерны следующие структурнофункциональные церебральные нарушения: атрофия коры лобных и височных долей, изменения субкортикальных структур и проводящих путей, особенно в доминантной гемисфере. Облучение во взрослом возрасте является фактором риска синдрома хронической усталости как предиспозиции развития нейродегенерации, когнитивного дефицита и иных нейропсихиатрических расстройств, ускоренного старения центральной нервной системы, а также новой моделью развития шизофрении. Исследования радиационных нейропсихиатрических эффектов необходимо продолжать.

Введение

Среди современных вызовов мировой радиобиологии и радиологической защите, преимущественно относящихся к радиационным авариям на ядерных реакторах, радиологическим террористическим атакам с использованием радиационного диспергирующего устройства (radiation dispersal device, RDD) или так называемой грязной бомбы, а также радиационному воздействию при космических полетах, наиболее актуальны две проблемы. Первая из них — влияние малых доз ионизирующего излучения на здоровье человека вообще, а вторая — более чем столетняя острая дискуссия о радиочувствительности/радиопоражаемости головного мозга человека. Объединение этих неразрешенных до сих пор научных вопросов — поражают ли малые дозы ионизирующей радиации головной мозг человека — являет собой крайне противоречивую проблему. При этом аварийное облучение обязательно связано с: 1) нерадиационными факторами, прежде всего психологическими и социальными стрессовыми и 2) отсутствием объективных исходных (до облучения) данных о состоянии здоровья человека. Вот почему установление непосредственно эффектов малых доз на головной мозг человека представляет собой крайне сложную научную задачу.

В соответствии с классическими положениями лучевой терапии рака, установленными французскими радиотерапевтами Bergonie и Tribondeau (1906), «чувствительность клеток к облучению находится в прямой зависимости от их репродуктивной активности и обратно пропорциональна степени их дифференциации». Соответственно зрелая нервная ткань рассматривается как исключительный пример «закрытой статической популяции», и, вследствие ее фиксированного постмитотического состояния, данную клеточную популяцию считают «наиболее радиоустойчивой». При этом в последнее время драматически возрастают данные, свидетельствующие о радиочувствительности центральной нервной системы (ЦНС) (Нягу А.И., Логановский К.Н., 1998; Wong C.H., van der Kogel A.J., 2004; Gourmelon P. et al., 2005). Разработка и валидизация биологических маркеров ионизирующего излучения является приоритетной задачей современной радиобиологии и радиологической защиты (Бебешко В.Г. и соавт., 2004).

Недавно вновь появились сообщения о благоприятных эффектах малых доз радиации на здоровье человека, трактуемых как «радиационно-адаптивный ответ» (Chen W.L. et al., 2006; Cuttler J.M., 2007; Rodgers B.E., Holmes K.M., 2008). Ортодоксально консервативным порогом радиационно- индуцированных нейроанатомических нарушений считают 2–4 Зв общего облучения, тогда как первичного радиационного поражения ЦНС — 50–100 Гр (Гуськова А.К., Шакирова И.Н., 1989; Гуськова А.К., 2007), радиотерапевтической толерантной дозой на головной мозг — 55–65 Гр при толерантной фракционной дозе 2 Гр (Mettler F.A., Upton A.C. (Eds.), 1995). Кроме того, считалось, что «сосудисто-глиальный союз» является церебральным базисом пострадиационного поражения головного мозга, тогда как нейроны рассматривались вне патогенеза лучевого поражения. В соответствии с этим белое вещество головного мозга должно было быть более радиопоражаемым, чем серое. Однако последние достижения в понимании механизмов радиационного поражения ЦНС заставляют пересмотреть эти, казалось бы, устоявшиеся положения. В настоящее время стало понятным, что ЦНС является главной дозолимитирующей системой в клинической радиотерапии (Wong C.H., van der Kogel A.J., 2004), а ЦНС — радиочувствительна (Gourmelon P. et al., 2005).

Цель работы — представление результатов собственных исследований во взаимосвязи их с современными доказательствами радиоцеребральных эффектов у человека при облучении в дозах до 5 Зв.

Радиоцеребральные эффекты в зависимости от сценария облучения

Современные взгляды на механизмы радиационного влияния малых доз на головной мозг человека

Известно, что ионизирующее облучение оказывает множественные эффекты на головной мозг, поведение и когнитивные функции. Эти изменения во многом зависят от дозы облучения. Установлено, что ионизирующая радиация влияет на функции ЦНС и поведение как в результате прямого действия на нервную систему, так и косвенно вследствие реактивности ЦНС на радиационное поражение других систем (Kimeldorf D.J., Hunt E.L., 1965; Mickley G.A., 1987). Повреждение функционирования ЦНС появляется уже при воздействии малых доз радиации. В настоящее время имеется все увеличивающееся количество данных о том, что реакция ЦНС на облучение является непрерывным и интерактивным процессом. Особенное внимание уделяют апоптотической клеточной (нейрональной) гибели, а также гибели и повреждениям клеток, опосредованным вторичными поражениями (Wong C.H., van der Kogel A.J., 2004). Сегодня установлено, что ЦНС является радиочувствительной системой, а степень ее дисфункции может быть квантифицирована электрофизиологическими, биохимическими и/или поведенческими параметрам. Отклонения функций ЦНС, которые описываются вышеуказанными параметрами, могут наблюдаться при облучении всего тела в малых дозах (Gourmelon P. et al., 2005).

В современных исследованиях показано, что субхроническое воздействие 137Cs в дозах, соизмеримых с дозами в результате аварии на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС), приводит к молекулярным модификациям про- и антивоспалительных цитокинов и NO-эргических путей в головном мозгу. Нейровоспалительные реакции могут объяснять электрофизиологические и биохимические отклонения, наблюдаемые при хроническом воздействии 137Cs (Lestaevel P. et al., 2008).

Облучение головного мозга модулирует паттерн экспрессии 1574 генов, из которых у 855 отклонения наблюдаются в более чем 1,5 раза. Изменения около 30% генов носят дозозависимый характер, включая гены, которые поражаются исключительно при дозах 0,1 Гр. Около 60% генов изменяются в зависимости от времени после облучения, причем большинство генов нарушаются на 30-й минуте по сравнению с 4 ч после воздействия радиации. Ранние изменения включают передачу (трансдукцию) сигналов, ионную регуляцию и синаптическое сигналирование. Более поздние нарушения представлены изменениями метаболических функций, а именно синтеза миелина и протеина. Малые дозы радиации также модулируют экспрессию генов, ответственных за реакцию на стресс, контроль клеточного цикла, а также синтез и репарацию ДНК. Доза 0,1 Гр вызывает такие изменения экспрессии генов, которые качественно отличаются от таковых при воздействии 2,0 Гр. Полученные данные свидетельствуют о том, что облучение головного мозга в малых дозах индуцирует экспрессию генов, ответственных за протекторные и репаративные функции, тогда как гены с пониженной модуляцией вовлечены в нейрональное сигналирование (Yin E. et al., 2003). Изменения генного профиля головного мозга после облучения являются комплексными и зависящими как от времени после воздействия радиации, так и от дозы облучения (Mahmoud- Ahmed A.S. et al., 2006).

Во взрослом гиппокампе нейрогенез осуществляется непрерывно. И этот процесс уязвим к воздействию ионизирующего излучения. Радиационные когнитивные нарушения могут быть обусловлены поражением нейрогенной клеточной популяции, которая расположена в зубчатой субгранулярной зоне (ЗСЗ) гиппокампа (Andres-Mach M. et al., 2008). Паттерн гиппокампальнозависимой дисфункции памяти согласуется с изменениями нейрогенеза после острого облучения. Предположено, что облучение в относительно малых дозах, которое вызывает острую лучевую болезнь (ОЛБ) у мышей, достаточно для нарушения деятельности гиппокампа, а именно обучения и памяти, вероятно, вследствие ингибиции нейрогенеза (Kim J.S. et al., 2008). Когнитивные расстройства ассоциированы с уменьшением пролиферации Ki-67-позитивных клеток и Doublecortin-позитивных незрелых нейронов в ЗСЗ зубчатой извилины. Предположено, что потеря пролиферирующих клеток ЗСЗ и их потомства играет существенную роль в редукции нейрогенеза, что является ключевым в патогенезе радиационно-индуцированных когнитивных расстройств (Raber J. et al., 2004). Таким образом, радиационный ответ клеток- предшественников из ЗСЗ гиппокампальной зубчатой извилины и нарушенный нейрогенез могут играть значимую, если не причинную, роль в радиационно- индуцированных когнитивных нарушениях (Mizumatsu S. et al., 2003). Прогрессирующий дефицит обучения и памяти вследствие облучения может быть вызван накапливающейся гиппокампальной дисфункцией в результате долговременного отсутствия нормальной активности стволовых и прогениторных клеток (Monje M.L., Palmer T., 2003).

Анализ транскриптомных профилей головного мозга мышей после облучения всего тела показал, что воздействие малых доз радиации (0,1 Гр) индуцирует такие гены, которые не поражаются облучением в больших дозах (2 Гр). Установлено, что гены, реагирующие на облучение в малых дозах, ассоциированы с уникальными нейрональными путями и функциями. Молекулярный ответ головного мозга мышей через несколько часов после воздействия ионизирующего излучения в малых дозах включает пониженное регулирование нейрональных путей, которые ассоциированы с когнитивной дисфункцией. Такое пониженное регулирование наблюдается при нормальном старении человека и болезни Альцгеймера (Lowe X.R. et al., 2009).

Таким образом, существуют новые доказательства радиационно- индуцированной молекулярной и клеточной основы церебральных эффектов вследствие воздействия ионизирующего излучения в малых дозах: нарушенный нейрогенез в гиппокампе взрослых, изменения в профиле экспрессии генов, нейровоспалительные реакции, альтерации нейросигналирования, апоптотическая клеточная гибель, смерть клеток и их повреждения вследствие вторичных поражений и др. Эти нарушения вместе с давно и хорошо известным «сосудисто-глиальным союзом», вероятно, и объясняют патогенез радиационного поражения головного мозга.

Радионейроэмбриологические эффекты

Развивающийся головной мозг исключительно радиочувствителен. У лиц, подвергшихся внутриутробному облучению вследствие атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, особенно на 8–15- й и 16–25-й неделях гестации, выявлены тяжелая умственная отсталость, снижение коэффициента интеллектуальности (IQ) и школьной успеваемости, микроцефалия, припадки (Otake M., Schull W.J., 1984; 1998; ICRP Publication 49, 1986; Schull W.J., Otake M., 1999; ICRP Publication 90, 2003). Последняя переоценка дозиметрических данных свидетельствует о наличии порога возникновения умственной отсталости при облучении на 8–15-й неделях пренатального развития в 0,06–0,31 Гр, а на 16–25-й неделях — 0,28–0,87 Гр (Otake M. et al., 1996). Несмотря на увеличение случаев шизофрении у внутриутробно облученных, которые выжили после атомной бомбардировки Нагасаки, вопрос о роли атомной радиации в возникновении этого эксцесса остается открытым (Imamura Y. et al., 1999).

Считается, что 1 Зв пренатального облучения на 8–15-й неделях гестации обусловливает снижение IQ на 30 пунктов. Соответственно каждые 100 мЗв внутриутробного облучения снижают IQ не более чем на 3 пункта. Эксцесс тяжелой умственной отсталости оценивается в 0,4 на 1 Зв на 8–15-й неделях гестации и, в меньшей степени, на 16–25-й неделях (European Commission, 1998; ICRP Publication 84, 2000).

Таким образом, доказанными радионейроэмбриологическими эффектами у человека считаются: 1) дозозависимое снижение интеллекта вплоть до умственной отсталости; 2) микроцефалия; 3) припадки. Снижение IQ зависит от периода цереброгенеза, когда произошло облучение. Однако иные радионейроэмбриологические эффекты (шизофрения, эпилепсия и др.) остаются открытыми для изучения.

Проблема внутриутробного поражения головного мозга вследствие Чернобыльской катастрофы является крайне дискуссионной, что обобщено в табл. 1. При этом необходимо подчеркнуть, что экстраполяция японского и общего радиологического опыта на аварию на ЧАЭС невозможна из-за наличия внутреннего пренатального облучения радиойодом при последней.

Таблица 1. Обобщение основных результатов исследований церебральных эффектов у внутриутробно облученных пострадавших вследствие Чернобыльской катастрофы

Исследование

Церебральный эффект

Радиационный эффект

IPHECA, Всемирная организация здравоохранения (1992–1995)

++

?

Украина (Нягу А.И. и соавт., 1992–2004)

+++

+

Белоруссия (Игумнов С.А. и соавт., 1994–2008)

++

Россия (Ермолина Л.А. и соавт., 1994–1998)

+++

+

США–Украина (Bromet E. et al., 1998–2008)

±

Научный комитет по действию атомной радиации (НКДАР) при Организации Объединенных Наций (ООН) (UNSCEAR Report, 2000)

±

Франко-Немецкая Чернобыльская инициатива (Украина, Научный центр радиационной медицины АМН Украины), 1998–2004

++

±

Израиль (Bar Joseph N. et al., 2004)

±

Чернобыльский форум ООН (World Health Organization, 2006)

+

?

Финляндия (Huizink A.C. et al., 2007; 2008)

++

Швеция (Almond D. et al., 2007)

++

+

Украина (Loganovsky K. et al., 2008)

++

+

Норвегия (неопубликованные данные)

++

+

В 1992–1995 гг. Всемирная организация здравоохранения осуществила пилотный проект «Brain Damage in utero» («Внутриутробное повреждение головного мозга») в рамках «International Program on the Health Effects of the Chernobyl Accident» (IPHECA) [«Международная программа изучения медицинских последствий аварии на Чернобыльской АЭС» (АЙФЕКА)]. Анализ полученных результатов в Белоруссии, Российской Федерации и Украине показал следующее:

1) распространенность легкой умственной отсталости у внутриутробно облученных детей превышает таковую в контрольных группах;

2) возрастающий тренд частоты случаев эмоционально- поведенческих расстройств у детей, облученных in utero;

3) распространенность пограничных нервно- психических расстройств у родителей пренатально облученных выше, чем в контроле. В то же время АЙФЕКА имела ряд серьезных ограничений, наиболее значимым из которых являлось отсутствие индивидуального дозиметрического сопровождения. Дифференциация облученных и необлученных детей основывалась лишь на уровнях радиоактивного загрязнения территорий проживания безотносительно к индивидуальным дозам облучения (World Health Organization, 1996).

А.И. Нягу и соавторы (1992–2004) уделили значительное внимание проблеме внутриутробного повреждения головного мозга в результате аварии на ЧАЭС. В их первых сообщениях имела место переоценка частоты задержки психического развития пренатально облученных детей (до 77%), кроме того, было предположено, что доза облучения щитовидной железы in utero более 0,3 Зв является фактором риска нейропсихиатрических эффектов (Нягу А.И. и соавт., 1993; Nyagu A.I. et al., 1997). В дальнейшем при использовании международной психометрической методологии выявлено повышение частоты умственной отсталости легкой степени, пограничного и низкого IQ, эмоциональных и поведенческих расстройств, уменьшение количества детей с высоким IQ среди облученных in utero. Одним из возможных биологических механизмов происхождения нервно- психических расстройств у пренатально облученных детей может быть радиационно- индуцированная дисфункция гипофизарно- тиреоидной системы при пороге эффекта 0,3 Гр на щитовидную железу in utero. Результаты проведенных исследований показали наличие нервно-психических расстройств у внутриутробно облученных детей, которые, наиболее вероятно, отражают нарушения развития церебральных структур и функций в результате взаимодействия пренатальных и постнатальных факторов, при наличии вероятных радиационных эффектов в развивающемся головном мозгу (Nyagu A.I. et al., 1996; 1998; Нягу А.И. и соавт., 1996). В группе внутриутробно облученных детей также выявлено дисгармонию развития интеллекта за счет снижения вербального IQ; большую частоту низкоамплитудного и эпилептиформного паттернов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) с левополушарной латерализацией дисфункции; увеличение δ- и β- мощности при уменьшении α- и θ- мощности ЭЭГ; повышение частоты пароксизмальных и органических психических расстройств, соматоформной вегетативной дисфункции, расстройств психологического развития, а также эмоционально- поведенческих расстройств. Церебральная дисфункция является этиологически гетерогенной (Nyagu A.I. et al., 2002a).

S.A. Igumnov (1996) показал, что причинами возникновения психических расстройств у внутриутробно облученных детей явились социодемографические и социально- культурологические факторы. Повышенная частота специфических расстройств развития речи и эмоциональных нарушений, а также более низкий усредненный балл общего IQ при большем числе случаев пограничного IQ у пренатально облученных жителей Белоруссии были аттрибутированы к социальным и психологическим факторам. Ассоциация же между внутриутробным облучением и снижением IQ, а также ухудшением психического здоровья детей не выявлена (Игумнов С.А., 1999; Kolominsky Y. et al., 1999). Данная точка зрения была полностью разделена экспертами Приложения J отчета НКДАР ООН (Annex J., 2000). Пришли к заключению о том, что определяющую роль в происхождении пограничного интеллектуального функционирования и эмоциональных расстройств у внутриутробно облученных детей Беларуси сыграли неблагоприятные социально- психологические и социально- культурологические факторы (Igumnov S.A., Drozdovitch V.V., 2004).

Однако также существуют данные о том, что интеллектуальное развитие замедляется при дозах на щитовидную железу >0,5 Гр у детей, облученных внутриутробно и до 1,5 года жизни (Bazyltchik S. et al., 2001). Средний IQ в подгруппе высокооблученных детей (дозы облучения щитовидной железы in utero >1 Гр) был ниже по сравнению со всей экспонированной группой (Igumnov S., Drozdovitch V., 2000). У пренатально облученных детей, особенно находившихся на 8–15-й неделях гестации, выявлено больше функциональных и органических расстройств ЦНС, пограничного IQ и аномальных ЭЭГ, что объясняли воздействием радиационных и психологических факторов (Гайдук Ф.М. и соавт., 1994). У детей, облученных in utero, выявили более высокие показатели психической заболеваемости, частоту пограничного интеллектуального развития и умственной отсталости, что связывали с пренатальным облучением (Ермолина Л.А. и соавт., 1996).

Недавно проведенные исследования с использованием стандартных батарей нейропсихологических тестов не выявили каких-либо отличий у внутриутробно облученных детей в результате аварии на ЧАЭС (Litcher L. et al., 2000; Bar Joseph N. et al., 2004). Примечательно, что в исследовании L. Litcher и соавторов (2000) матери эвакуированных детей в 4 раза чаще, чем в контроле, сообщали о проблемах с памятью у их детей, тогда как по результатам выполнения нейропсихологических тестов и школьной успеваемости различий не установлено. Это свидетельствует о значении восприятия угрозы в сообщениях о состоянии общего и психического здоровья. В то же время дозиметрического сопровождения исследование не имело, а также отсутствовали украинские нормативные данные для применявшихся измерений (Bromet E.J. et al., 2000; Litcher L. et al., 2000). Кроме того, тесты на интеллект были применены избирательно. L. Litcher и соавторы (2000) оценивали следующие детские когнитивные функции: пространственный (невербальный) интеллект (субтест символических соотношений Детройтского теста), внимание и память. Вербальный интеллект не оценивали. Таким образом, данные о полном, вербальном и невербальном IQ остались недоступными.

Высказано суждение о том, что результаты «западных» исследований показывают отсутствие неблагоприятных нейропсихиатрических эффектов у пострадавших экспонированных in utero, тогда как данные локальных исследований свидетельствуют об увеличении числа когнитивных нарушений у внутриутробно облученных по сравнению с контролем. В то же время эксперты Чернобыльского форума ООН (World Health Organization, 2006) подчеркнули, что эффекты в развивающемся головном мозгу должны находиться в центре внимания после аварии на ЧАЭС. D.P. Taormina и соавторы (2008) выполнили 8-летнее динамическое исследование эвакуированных и их одноклассников, обследованных в Киеве в 1997 г. В этом исследовании повторно оценены нейропсихологические характеристики и академические достижения детей в возрасте 19 лет. Авторы пришли к заключению, что авария на ЧАЭС не оказала никакого влияния на когнитивные функции детей (включая облученных in utero), несмотря на то что большее количество эвакуированных матерей, чем контрольных, продолжают быть уверенными в том, что у их детей есть нарушения памяти. По мнению авторов, эти продолжающиеся волнения отражают более широкую картину постоянного беспокойства о здоровье как последствие аварии (Taormina D.P. et al., 2008). Однако в этом исследовании также отсутствовали оценки доз in utero.

Таким образом, возможные взаимосвязи нейропсихиатрических эффектов и доз внутриутробного облучения остались неизученными, а оценки состояния психического здоровья детей, облученных in utero, и этиология выявляемых у них нервно-психических расстройств — противоречивыми. В связи с этим в Украине выполнено тщательное исследование в рамках Проекта № 3 «Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС» Франко- Немецкой Чернобыльской инициативы (French-German Initiative for Chernobyl), посвященное потенциальным эффектам пренатального облучения на головной мозг. Были обследованы 154 ребенка, родившихся между 26 апреля 1986 г. и 26 февраля 1987 г. от матерей, эвакуированных из Припяти в Киев, и 143 их одноклассника. Детей обследовали при помощи Интеллектуальной шкалы Векслера для детей (Wechsler Intelligence Scale for Children, WISC), тестов Ахенбаха (Achenbach) и Раттера А(2) (Rutter A(2)). У матерей оценивали их вербальные способности и состояние психического здоровья, включая депрессию, тревогу, соматизацию. При восстановлении индивидуальных доз детей учитывали внутреннее и внешнее облучение. Расчеты эффективных доз на плод и эквивалентных доз на головной мозг и щитовидную железу in utero в обеих группах детей основывались на ICRP-88 (ICRP Publication 88, 2001). Среди припятских детей было 52 (33,8%) ребенка с эквивалентными дозами облучения щитовидной железы in utero >1 Зв, 20 (13,2%) — с дозой облучения плода >100 мЗв. У обследованных пренатально облученных детей не выявлено случаев тяжелой умственной отсталости и микроцефалии, однако у них диагностировали значимо больше нарушений психологического развития, эмоционально-поведенческих и органических психических расстройств, а также пароксизмальных состояний. У внутриутробно облученных детей полный IQ был ниже за счет меньших значений вербального IQ, в результате чего частота дисгармоничного интеллекта была выше. Когда дисгармония IQ (невербальный IQ — вербальный IQ) у пренатально облученных детей превышала 25 пунктов, она коррелировала с дозой облучения плода. Матери обеих групп имели одинаковые вербальные способности, однако эвакуированные пережили существенно больше реальных стрессогенных событий и у них выше уровень депрессии, посттравматических стрессовых и соматоформных расстройств, тревоги, бессонницы и социальной дисфункции (Nyagu A.I. et al., 2004).

В соответствии с результатами наших исследований выявлено, что воздействие Чернобыльской катастрофы на протяжении беременности оказалось стрессорным по отношению к поведению у подростков Финляндии. Те из них, которые были экспонированы во ІІ триместр беременности, имели в 2,32 раза повышенный риск (95% доверительный интервал (ДИ): 1,13–4,72) возникновения симптомов депрессии, повышенный риск большого депрессивного расстройства по критериям DSM-III-R (отношение шансов = 2,48; 95% ДИ: 1,06–5,7) и симптомов расстройства дефицита внимания и гиперактивности. В то же время ассоциаций пренатального воздействия аварии на ЧАЭС с тревожным и оппозиционно- вызывающим расстройствами не выявлено. Авторы пришли к заключению, что нарушение развития фетального головного мозга может повышать распространенность симптомов депрессии и расстройства дефицита внимания и гиперактивности после воздействия пренатального стресса во ІІ триместр беременности (Huizink A.C. et al., 2007). Также изучили потенциальный эффект пренатального стресса, ассоциированного с Чернобыльской катастрофой, в структуре текущего генетического эпидемиологического исследования в Финляндии. Уровень кортизола у лиц обоего пола и уровень тестостерона у девушек были значительно повышены после пренатального материнского стресса во ІІ триместр беременности по сравнению с референтной группой неэкспонированных подростков. Вклад пренатального воздействия в изменения уровня кортизола составил 3%, тогда как тестостерона — 18%. Причем при воздействии в І или ІІІ триместр беременности различия отсутствовали. Полученные результаты свидетельствуют о том, что внутриутробный материнский стресс во ІІ триместр беременности может отразиться на пренатальном программировании физиологических систем, ответственных за поддержание уровней кортизола и тестостерона (Huizink A.C. et al., 2008).

С вышеизложенными данными согласуются и результаты исследования школьной успеваемости у пренатально облученных лиц в Швеции в зависимости от уровня радиоактивного загрязнения вследствие аварии на ЧАЭС. Установлено, что в когорте лиц, находившихся in utero на протяжении Чернобыльской катастрофы, ухудшены результаты школьной успеваемости по сравнению с иными лицами из наиболее полной базы данных о 562 637 родившихся в 1983–1988 гг. в Швеции. Данное ухудшение школьных результатов было наибольшим у экспонированных на 8–25-й неделях после зачатия и родившихся в регионах с наибольшими радиоактивными выпадениями. Полученные результаты свидетельствуют о том, что пренатальное облучение нарушает когнитивные способности на уровнях воздействия, которые ранее считали безопасными (Almond D. et al., 2007).

Дисгармония интеллекта за счет снижения вербального IQ является радионейроэмбриологическим эффектом пренатального облучения вследствие аварии на ядерном реакторе. Данный эффект прослежен при облучении на 8-й и более поздних неделях гестации при дозах на плод >20 мЗв и щитовидную железу in utero >300 мЗв, а в случае облучения на 16–25-й неделях гестации — >10 мЗв и >200 мЗв соответственно. Нейрофизиологическими маркерами внутриутробного облучения можно считать снижение спектральной мощности θ- диапазона ЭЭГ (особенно в левой лобно- височной области), повышение β- активности при ее латерализации в доминантную гемисферу, нарушения нормальной асимметрии зрительных вызванных потенциалов и вертекс-потенциал. Наиболее критическими периодами цереброгенеза при радиационной аварии на ядерном реакторе, которая сопровождается массивным выбросом радиойода в окружающую среду, являются более поздние сроки гестации (16–25-я неделя), чем при равномерном внешнем облучении (8–15-я неделя) (Loganovskaja T.K., 2004; Логановська Т.К., Нечаєв С.Ю., 2004; Логановська Т.К., 2005). У внутриутробно облученных детей повышена частота органических психических расстройств; нарушений психологического развития, пароксизмальных состояний (синдромы головной боли, мигрень, эпилептиформные синдромы), соматоформной вегетативной дисфункции, поведенческих и эмоциональных расстройств детского возраста (Напрєєнко О.К., Логановська Т.К., 2004; Логановська Т.К., 2005).

В наших первых работах высказано предположение о преобладающих нарушениях функций доминантного, левого, полушария головного мозга, особенно его кортикально-лимбических структур, у внутриутробно облученных детей в результате аварии на ЧАЭС (Loganovskaja T.K., Loganovsky K.N., 1999). В дальнейшем мы пришли к заключению о нарушении развития доминантного полушария после пренатального облучения вследствие Чернобыльской катастрофы. У экспонированных детей выявлено больше нервно-психических расстройств, неврологических проявлений нарушений функций левого мозга, более низкие показатели полного и вербального IQ, дисгармонию IQ за счет снижения вербального IQ, дезорганизованные паттерны ЭЭГ, эксцесс латерализованной в левую лобно-височную область δ- и β- мощности при депрессии θ- и α- мощности, а также межполушарную инверсию обработки зрительной информации. Факторами риска этих эффектов являются ухудшение психического здоровья матерей, стресс, пренатальное облучение и традиционные факторы риска. Полученные результаты следует рассматривать в структуре актуальной гипотезы о шизофрении как нарушении развития головного мозга (Loganovsky K.N. et al., 2008).

В последнее время опубликованы результаты очень интересных радионейроэмбриологических исследований, в которых обосновывается положение о том, что пренатальное облучение может повысить риск возникновения шизофрении, считая последнюю как нейродегенеративное заболевание, в основе которого могут лежать нарушения развития головного мозга (Korr H. et al., 2001; Gelowitz D.L. et al., 2002; Schindler M.K. et al., 2002; Schmitz S. et al., 2005; Selemon L.D. et al., 2005). Эти экспериментальные работы нашли свое клинико- эпидемиологическое подтверждение в виде повышенного риска развития шизофрении после пренатального диагностического рентгеновского облучения в Иерусалимской когорте.

Исключительно важными в объективном понимании последствий внутриутробного облучения головного мозга вследствие Чернобыльской катастрофы являются результаты текущих исследований норвежских коллег. Они установили, что внутриутробно облученные подростки в Норвегии по сравнению с неэкспонированными ровесниками имеют сниженные показатели вербальной оперативной памяти, вербального обучения и памяти, скорости обработки информации и исполнительного функционирования. Следует подчеркнуть, что результаты исследований норвежских авторов предоставляют новую и существенную поддержку наших данных об избирательном поражении доминантного полушария при пренатальном облучении вследствие аварии на ЧАЭС.

Таким образом, результаты последних исследований свидетельствуют о том, что субклиническое радиационное повреждение эмбриона и плода человека может проявиться когнитивным дефицитом и иными нервно- психическими расстройствами. И эти ранее нераспознанные отдаленные нейропсихиатрические эффекты могут быть обусловлены относительно кратковременным воздействием радиоактивных выпадений, уровни которых ранее рассматривались как безопасные (Nowakowski R.S., Hayes N.L., 2008).

Безусловно, необходимым является осуществление пожизненного активного нейропсихиатрического наблюдения когорты внутриутробно облученных, пострадавших в результате Чернобыльской катастрофы, а также экспонированных на 0–1-м годах жизни. Эти пострадавшие находятся под повышенным риском развития различных нейропсихиатрических заболеваний, включая шизофрению, причем дебют данных расстройств возможен в молодом возрасте и дальнейшей жизни.

Отдаленные церебральные эффекты радиотерапии малыми дозами в детстве

Радиотерапия ЦНС в детском возрасте может приводить к серьезным отдаленным нейропсихиатрическим эффектам. Благодаря тому, что лечение рака у детей значительно улучшилось, долговременное выживание становится все более возможным, и, следовательно, повысилась выявляемость отдаленных церебральных эффектов радиотерапии (Anderson N.E., 2003). Однако, как и ранее, до сих пор считается, что наименьшей дозой на головной мозг, которую возможно ассоциировать с отдаленными детерминистскими эффектами при облучении в детстве, является 18 Гр, после чего наблюдали нарушения когнитивных функций, гистопатологические изменения и нейроэндокринные эффекты (UNSCEAR Report, 1993).

В то же самое время признаки отдаленного радиационного поражения головного мозга (снижение школьной успеваемости, более низкие показатели IQ и психологических тестов, завершение меньшего количества лет обучения, повышенный риск госпитализации в психиатрические учреждения, несколько повышенная частота умственной отсталости, отклонения ЭЭГ) были выявлены через 20 лет после облучения головы в детстве в средней дозе на головной мозг всего 1,3 Гр в когорте из около 20 000 израильских детей, получивших рентгеновскую радиотерапию стригущего лишая (tinea capitis) (Yaar I. et al., 1980; 1982; Ron E. et al., 1982). У этих детей через 40 лет после радиотерапии (уточненная средняя доза на головной мозг 1,5 Гр) выявлены радиационные риски для доброкачественных менингиом и злокачественных опухолей головного мозга (Sadetzki S. et al., 2005). Кроме того, рентгенотерапия стригущего лишая у детей в возрасте до 5 лет повысила риск заболевания шизофренией почти в 2 раза по сравнению с необлученными сиблингами. Причем этот риск повышается пропорционально дозе облучения (Gross R., 2004). Повышенный риск развития шизофрении и расстройств ее спектра выявлен у выживших после радиотерапии опухоли мозга в детстве, что показано в национальном когортном ретроспективном исследовании в Дании (Ross L. et al., 2003).

В структуре шведского популяционного когортного исследования выявлено влияние на когнитивные функции во взрослом возрасте ионизирующей радиации в малых дозах (>100 мГр) после радиотерапии в детстве кожных гемангиом. Эти данные являются исключительно значимыми, поскольку доза на головной мозг от рентгеновской компьютерной томографии у детей составляет 120 мГр, что превышает порог когнитивного дефицита (100 мГр). Безусловно, необходим пересмотр соотношения риск/польза проведения рентгеновской компьютерной томографии у детей с легкими повреждениями головного мозга (Hall P. et al., 2004). Кроме того, в этом исследовании выявлено дозозависимое снижение вербального IQ, тогда как для невербального IQ такой зависимости не было, что свидетельствует о радиационно- ассоциированном нарушении доминантного (левого) полушария головного мозга. Эти результаты полностью соответствуют данным о снижении вербального IQ, ассоциированного с ядерными испытаниями в атмосфере (Graeub R., 1994).

Таким образом, облучение в детстве связано с дозозависимым когнитивным снижением в зрелом возрасте и нервно-психическими расстройствами, включая шизофрению, в дальнейшей жизни. Возможными пороговыми дозами отдаленного церебрального радиационного повреждения являются малые дозы 0,1–1,3 Гр на головной мозг в детстве. Однако широко распространено мнение, что минимальными фракционными и суммарными дозами на головной мозг, которые могут обусловить нейрокогнитивный дефицит, являются 2 и 18 Гр соответственно. Безусловно, необходимо проведение дальнейших исследований для пересмотра соотношения риск/польза с учетом отдаленных последствий краниальной радиотерапии и компьютерной рентгеновской томографии головы в детском возрасте.

Поставарийные радиационно-ассоциированные нейропсихиатрические эффекты у взрослых

Состояние вопроса

В медицинской радиологии принято считать, что морфологическое радиационное поражение ЦНС возможно лишь при локальном облучении мозга в дозах >10–50 Гр. Радиационный некроз головного мозга наблюдали при локальном облучении в дозах >70 Гр, после чего возможно развитие радиогенной деменции. Как уже отмечалось выше, толерантной дозой на мозг считают 55–65 Гр, а толерантной фракционной дозой — 2 Гр (Гуськова А.К., Шакирова И.Н., 1989; Gutin P.H. et al., 1991; Mettler F.A., Upton A.C. (Eds.), 1995). Первичное поражение ЦНС при облучении всего тела считают возможным лишь при дозах >100 Гр (церебральная форма ОЛБ), а вторичное радиационное поражение ЦНС — при 50–100 Гр (токсемическая форма ОЛБ) (Гуськова А.К., Байсоголов Г.Д., 1971). Порогом возникновения радиационно- индуцированных нейроанатомических изменений считают дозу 2–4 Гр общего облучения (Гуськова А.К., Шакирова И.Н., 1989; Гуськова А.К., 2007).

В то же время в экспериментальных исследованиях морфологические изменения нейронов выявляли уже при дозах 0,25–1 Гр общего облучения (Александровская М.М., 1959; Шабадаш А.Л., 1964), а дозу 0,5 Гр рассматривали пороговой для радиационного поражения ЦНС с первичными нейрональными повреждениями (Лебединский А.В., Нахильницкая З.Н., 1960). Стойкие изменения церебральной электрической активности имели порог 0,3–1 Гр и возрастали пропорционально поглощенной дозе облучения (Trocherie S. et al., 1984). Нарушение деятельности ЦНС возможно при воздействии радиации в относительно малых дозах (Mickley G.A., 1987). Облучение модифицирует нейротрансмиссию (Kimeldorf D.J., Hunt E.L., 1965), что приводит к множественным церебральным и поведенческим эффектам, которые в значительной степени зависят от дозы облучения (Hunt W.A., 1987). После общего облучения в дозах 1–6 Гр описывали медленно прогрессирующую лучевую болезнь ЦНС (Москалев Ю.И., 1991). В отчете НКДАР ООН за 1982 г. (UNSCEAR Report, 1982) указано, что после облучения в дозах 1–6 Гр развивается прогрессирующая дегенерация коры головного мозга (Vasculescu T. et al., 1973). Таким образом, существуют противоречивые точки зрения в отношении радиоцеребральных эффектов у взрослых.

Эпидемиологические данные

В Исследовании здоровья взрослых (Хиросима) не было установлено связи между дозами, полученными в результате атомной бомбардировки, и сосудистой деменцией или болезнью Альцгеймера через 25–30 лет после облучения. Факторами риска деменции были возраст, повышенное систолическое артериальное давление, инсульты, артериальная гипертензия, черепно-мозговая травма, пониженное употребление молока и более низкое образование (Yamada M. et al., 1999; 2003). В то же время установлено влияние атомной радиации на повышение артериального давления и дегенерацию кровеносных сосудов (Sasaki H. et al., 2002), а также инсульты (Preston D.L. et al., 2003). Иными словами, ключевые факторы риска развития деменции, по крайней мере сосудистой, являются радиационно зависимыми. Поэтому вопрос о влиянии радиации в генезе деменции остается открытым. Относительно недавний анализ усилил ранее выявленные доказательства зависимости смертности вследствие нераковых заболеваний от дозы облучения в результате атомной бомбардировки. Особенно подтверждена связь с дозой смертности вследствие заболеваний системы кровообращения (Shimizu Y. et al., 1999). Установлены прямые доказательства радиационных эффектов при облучении в дозах >0,5 Зв для заболеваний сердца, инсультов, болезней пищеварительной и дыхательной систем (Preston D.L. et al., 2003).

Эпидемиологические исследования выживших после атомных бомбардировок показали дозозависимое повышение смертности от нераковых заболеваний. Сердечно- сосудистые заболевания являются одними из неонкологической патологии, для которых прослежена ассоциация с дозой облучения как с заболеваемостью, так и со смертностью (Kusunoki Y. et al., 1999). Выявление у переживших атомные бомбардировки нераковых радиационных эффектов при дозах порядка 0,5 Зв (дозы, которая в 2 раза ниже считавшейся пороговой в предыдущих исследованиях) должно стимулировать интерес к детерминистским эффектам (Shimizu Y. et al., 1999; Fry R.J., 2001; Preston D.L. et al., 2003), а также неонкологической заболеваемости и смертности вследствие Чернобыльской катастрофы. Однако систематические обзоры не предоставили четких доказательств зависимости риска развития заболеваний сердечно- сосудистой системы от дозы облучения в диапазоне 0–5 Зв, как выявлено у переживших атомные бомбардировки. Необходимо предоставление дальнейших данных для оценки возможных рисков (McGale P., Darby S.C., 2005; Little M.P. et al., 2008).

Распространенность шизофрении у переживших атомную бомбардировку в Нагасаки очень высока — 6% [60 на 1000] (Nakane Y., Ohta Y., 1986), в то время как распространенность на протяжении жизни варьирует в диапазоне 0,9–6,4, а средняя распространенность оценивается как 1,4–4,6 на 1000 (Jablensky A., 2000). Начиная с 1990 г. отмечено значительное повышение заболеваемости шизофренией у персонала Чернобыльской зоны отчуждения (участников ликвидации последствий аварии (УЛПА) на ЧАЭС) по сравнению с общей популяцией (5,4 на 10 000 в Чернобыльской зоне отчуждения и 1,1 на 10 000 в Украине, 1990) (Loganovsky K.N., Loganovskaja T.K., 2000).

В соответствии с «эффектом здорового ликвидатора» (отбора практически здоровых лиц для работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС) УЛПА на ЧАЭС до аварии имели значительно более низкие уровни тревожных расстройств и психических расстройств, связанных с употреблением алкоголя, чем их популяционный контроль. После аварии у УЛПА выявлены значительно повышенные уровни депрессии (18,0 при 13,1% в украинской популяции) и суицидальной идеации (9,2 и 4,1% соответственно), тогда как частота алкоголизма и периодического эксплозивного расстройства не изменилась. На протяжении года до интервью была повышена частота депрессии (14,9 и 7,1%), посттравматического стрессового расстройства (posttraumatic stress disorder, PTSD) (4,1 и 1,0%) и головной боли (69,2 и 12,4%). Уровень экспозиции ассоциирован с тяжестью имеющихся соматических симптомов и PTSD. Таким образом, у УЛПА выявлены долговременные эффекты Чернобыльской катастрофы на состояние их психического здоровья. Необходимы дальнейшие исследования, в результате которых будут получены более объективные данные об облучении и состоянии физического здоровья, оценены когнитивные и психотические симптомы на основе более тщательного психиатрического обследования (Loganovsky K. et al., 2008). У жителей радиоактивно загрязненных территорий выявлен повышенный риск симптомов нарушений психического здоровья и ухудшенные субъективные оценки состояния здоровья. Таким образом существуют долговременные последствия аварии на ЧАЭС, которые выявлены на несмещенной выборке популяции Украины (Havenaar J. et al., 2007).

У УЛПА выявлены радиационные риски нераковых эффектов (Biryukov A. et al., 2001; Buzunov V.A. et al., 2001b). Причем для некоторых классов нераковых заболеваний статистически значимые радиационные риски выявлены впервые. Эксцесс относительного риска (Excess Relative Risk, ERR) на 1 Гр облучения составил для психических расстройств 0,4 (95% ДИ: 0,17–0,64); заболеваний нервной системы и органов чувств — 0,35 (0,19–0,52); эндокринных расстройств — 0,58 (0,3–0,87) (Biryukov A. et al., 2001). Наивысший ERR на 1 Гр выявлен для цереброваскулярных заболеваний — 1,17 (0,45–1,88) (Ivanov V.K. et al., 2000).

У российских УЛПА на ЧАЭС определены статистически значимые радиационные риски смертности от злокачественных новообразований и сердечно- сосудистых заболеваний, в то время как риск от всех нераковых заболеваний близок к нулю и статистически незначим (Ivanov V.K. et al., 2001). Недавно опубликованы данные о статистически значимых радиационных рисках для ишемической болезни сердца (ERR на 1 Гр — 0,41 (0,05–0,78)), эссенциальной гипертензии (0,36 (0,005–0,71)) и цереброваскулярных заболеваний (0,45 (0,11–0,80)). Группой риска цереброваскулярных заболеваний являются те УЛПА, которые получили дозы внешнего облучения >150 мГр на протяжении <6 нед (относительный риск — 1,18 (1,00–1,40)). Однако радиационные риски не были скорректированы по таким традиционным факторам риска, как избыточная масса тела, гиперхолестеринемия, курение, употребление алкоголя и др. (Ivanov V.K. et al., 2006).

По данным Государственного регистра Украины (ГРУ) и Клинико- эпидемиологического регистра (КЭР) Государственного учреждения «Научный центр радиационной медицины АМН Украины» (ГУ «НЦРМ АМН Украины») у УЛПА и эвакуированных установлены повышенные уровни цереброваскулярных заболеваний. Воздействие радиации в малых дозах является значимым фактором риска ускоренного старения. Облучение щитовидной железы в дозах >300 мГр является значимым фактором риска развития сердечно- сосудистых и цереброваскулярных заболеваний, а в дозах >2 Гр — психических расстройств, сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваний, а также болезней периферической нервной системы. Внешнее облучение всего тела в дозе >250 мГр является значимым фактором риска нервно- психических и сосудистых заболеваний. У УЛПА выявлена дозовая зависимость развития цереброваскулярных заболеваний. Нерадиационные факторы риска нервно-психических (цереброваскулярных) заболеваний включают производственные вредности, стресс, курение, наследственность, образ жизни (Buzunov V.A. et al., 2001a, b; Національна доповідь України, 2006; Красникова Л.И., Бузунов В.А., 2007). Следовательно, Чернобыльская катастрофа привела к долговременным нейропсихиатрическим последствиям, для которых установлены радиационные риски. Поэтому необходимо продолжение пожизненных нейропсихиатрических эпидемиологических исследований с дозиметрическим сопровождением.

Нейропсихиатрические последствия ОЛБ в результате аварии на ЧАЭС

Непосредственно после аварии на ЧАЭС в клиническом паттерне легкой ОЛБ (1-й степени тяжести, дозы облучения — 0,8–2,1 Гр) диагностировали вегетососудистую дистонию (ВСД) и невротические расстройства, умеренной ОЛБ (2-й степени тяжести, 2–4 Гр) — ВСД; тяжелой ОЛБ (3-й степени тяжести, 4,2–6,3 Гр) — острую радиационную и радиационно- токсическую энцефалопатию, острый психоз со зрительными и слуховыми галлюцинациями, отек мозга, а очень тяжелой ОЛБ (4-й степени тяжести, 6–16 Гр) — острую радиационную и радиационно- токсическую энцефалопатию, субарахноидально- паренхиматозное кровоизлияние, выраженные отек и набухание мозга (Торубаров Ф.С. и соавт., 1989).

Важно отметить, что на протяжении первых 3 лет после облучения у лиц, выживших после ОЛБ, четких признаков органического поражения ЦНС не наблюдали. В то же время снижение психической работоспособности и астенизация были пропорциональны степени тяжести перенесенной ОЛБ. В дальнейшем выявлено прогрессирующее структурно-функциональное повреждение головного мозга — пострадиационная энцефалопатия или пострадиационное органическое психическое расстройство — и разработаны его диагностические критерии на основании долговременного проспективного нейропсихиатрического наблюдения (Нягу А.И. и соавт., 1997; Nyagu A.I. et al., 1999; 2002b; 2003). Органическая природа психических расстройств в отдаленный период ОЛБ была также подтверждена другими исследователями, хотя никаких зависимостей доза — эффект ими не выявлено (Ревенок О.А., 1998).

Вегетососудистый и вегетовисцеральный этап нейропсихиатрической патологии (через 3–5 лет после облучения) сменился церебрально- органическими, цереброваскулярными и соматогенными нейропсихиатрическими расстройствами (через ≥5–10 лет после облучения). У 62% пациентов с верифицированной ОЛБ диагностированы пострадиационные органические психические расстройства. Апатический вариант органического расстройства личности (микроочаговая неврологическая симптоматика, изменения личности, негативная психопатологическая симптоматика, депрессия, когнитивный дефицит) характерен для отдаленных нейропсихиатрических последствий ОЛБ. Это расстройство имеет прогрессирующий тип течения, а его частота пропорциональна степени тяжести ОЛБ и, следовательно, дозе облучения (Логановський К.М., 2002; Nyagu A.I. et al., 2002b; Логановський К.М. та співавт., 2007). Органическое поражение головного мозга в отдаленный период ОЛБ верифицировано клиническими нейропсихиатрическими, нейрофизиологическими, нейропсихологическими и нейровизуализационными методами (Логановський К.М. та співавт., 2003).

Спустя 3–5 лет после облучения регистрировали изменения ЭЭГ ирритативного характера с пароксизмальной активностью, латерализованной в левую лобно-височную область (гиперактивация кортико-лимбической системы), которые трансформировались в низкоамплитудную ЭЭГ с эксцессом быстрой (β)- и медленной (δ)-активности при депрессии α- и θ- активности (органическое поражение головного мозга с ингибицией кортико-лимбической системы) (Loganovsky K.N., Yuryev K.L., 2001). У пациентов с верифицированной ОЛБ выявлены нейрофизиологические маркеры ионизирующей радиации (в диапазоне 1–5 Гр) при помощи компьютерной электроэнцефалографии (кЭЭГ): снижение доминантной частоты в левой лобно-височной области; латерализация абсолютной δ-мощности в левую (доминантную) гемисферу; увеличение относительной δ-мощности в лобно- височных областях; уменьшение абсолютной θ- мощности в левой височной области; диффузное уменьшение абсолютной и относительной α-мощности. Это может отражать кортико-лимбическую дисфункцию, латерализованную в левую, доминантную, гемисферу с кортикальным лобно-височным и гиппокампальным поражением (Loganovsky K.N., Yuryev K.L., 2004).

Данные кЭЭГ и вызванных потенциалов свидетельствовали о поражении кортико-лимбической системы, преимущественно в доминирующем (левом) полушарии головного мозга и нарушениях центральных механизмов афферентации всех сенсорных модальностей при преобладании обработки сенсорной информации неспецифическими афферентными системами при ингибировании специфических (Логановский К.Н., 2000; Логановський К.М., 2002). Дозозависимое ухудшение психической работоспособности прослежено после перенесенной ОЛБ при дозах >1 Гр (Здоренко Л.Л., Логановский К.Н., 2002).

Нейропсихологические исследования подтвердили наличие патологии лобной и височной коры доминантного полушария, а также срединных структур и их корково-подкорковых связей в отдаленный период ОЛБ. Выявлено угнетение левого (доминантного) полушария и компенсаторную гиперактивацию правой гемисферы. Дозозависимые нейропсихологические эффекты определены в отношении функций ассоциативных областей головного мозга, ответственных за контроль движений и регуляцию, мнестические (вербальные) память и обучение, а также высшую интеллектуальную деятельность (Антипчук К.Ю., 2003–2005).

Нейровизуализационные исследования верифицировали церебральную органическую природу нейропсихиатрических расстройств в отдаленный период ОЛБ, выявив кортикальную атрофию больших полушарий головного мозга, увеличение желудочков мозга и лакунарные нарушения. Посредством морфометрического анализа магнитно-резонансных изображений головного мозга выявлены нейровизуализационные маркеры ионизирующей радиации (1–5 Гр): уменьшение контрастных индексов левой внутренней капсулы и белого вещества левой теменной и височной долей. Характерные морфометрические нейровизуализационные признаки радиационного поражения мозга вследствие аварии на ЧАЭС включают кортикальную атрофию и нарушения нейрональных путей доминантной гемисферы (Бомко М.О., 2004; 2005).

Ультразвуковые допплерографические исследования церебральной гемодинамики в отдаленный период ОЛБ показали инволюцию сосудов, а также уменьшение гемодинамической реактивности кровообращения в экстракраниальных церебральных сосудах. Характерными изменениями церебральных сосудов являются вазоспазм, извитость, стеноз, а также асимметрия кровообращения во внутренней сонной артерии со снижением циркуляции в левой внутренней сонной артерии. Последний признак расценен как маркер радиационного поражения церебральных сосудов, а данная артерия — мишень радиационного воздействия (Денисюк Н.В., 2006).

В отдаленный период ОЛБ выявлены характерные и/или дозозависимые нейропсихиатрические, нейрофизиологические, нейропсихологические и нейровизуализационные эффекты. Последние в основном латерализованы в левую (доминантную) гемисферу, что может свидетельствовать о большей ее радиочувствительности (Логановський К.М. та співавт., 2006). Пострадиационное поражение головного мозга преимущественно локализовано в лобно-височных областях доминантного полушария и вовлекает как белое, так и серое вещество головного мозга. После облучения характерны следующие структурно-функциональные церебральные нарушения: атрофия коры лобных и височных долей, изменения субкортикальных структур и проводящих путей, особенно в доминантной гемисфере (Логановський К.М., Бомко М.О., 2004; 2007). Таким образом, органическое поражение головного мозга у лиц, перенесших ОЛБ, является этиологически гетерогенным в результате как радиационных, так и нерадиационных факторов. В то же время при облучении в дозах >1 Гр выявлены доказательства значимого причинного влияния ионизирующего излучения в генезе нейропсихиатрических эффектов (Логановський К.М. та співавт., 2007; Логановський К.М., 2008).

Потенциальные радиационно-ассоциированные нейропсихиатрические эффекты облучения до 1 Зв вследствие аварии на ЧАЭС

После аварии на ЧАЭС опубликовано огромное число рецензируемых (peer reviewed) научных работ о нейропсихиатрических последствиях у пострадавших. Однако одним из главных их методологических ограничений является отсутствие или недостаточность дозиметрического сопровождения, что крайне затрудняет рассматривать выявленные отклонения как радиационно-ассоциированные эффекты. В то же время нельзя не уделить должного внимания наиболее значимым из этих оригинальных исследований, опубликованных в разных странах, в которых эмпирически показаны особенности церебральных эффектов при действии ионизирующей радиации в малых дозах.

Паттерны ЭЭГ и топографическое распределение спонтанной и вызванной биоэлектрической активности головного мозга у переоблученных УЛПА, особенно долговременно работавших в Чернобыльской зоне отчуждения, значимо отличалось от контроля и групп сравнения (Нягу А.И. и соавт., 1992; Нощенко А.Г., Логановский К.Н., 1994). Опубликовано значительное количество согласующихся работ о характерных нейрофизиологических (Данилов В.М., Поздеев В.К., 1994; Новиков В.С. и соавт., 1997; Vyatleva O.A. et al., 1997; Zhavoronkova L.A. et al., 1995a, b; 2008), нейропсихологических (Хомская Е.Д., 1995; Жаворонкова Л.А. и соавт., 1996; 2000; 2006; Polyukhov A.M. et al., 2000; Туруспекова С.Т., 2002; Gamache G.L. et al., 2005), нейровизуализационных (Харченко В.П. и соавт., 1995; Холодова Н.Б. и соавт., 1996; Волошина Н.П., 1997) и нейроиммунных (Лісяний М.І., 1998; Николенко В.Ю. и соавт., 2002) отклонениях у УЛПА, которые в целом верифицируют клинические данные об органическом поражении головного мозга (Чуприков А.П. и соавт., 1992; Краснов В.Н. и соавт., 1993; Ромоданов А.П. та співавт., 1993; Ромоданов А.П., Вінницький О.Р., 1993; Напреенко А.К., Логановский К.Н., 1995; 1997; Нягу А.И., Логановский К.Н., 1998; Ревенок А.А., 1998; 1999; Зозуля Ю.П. (ред.), 1998; Морозов А.М., Крыжановская Л.А., 1998; Napreyenko A.K., Loganovsky K.N., 1999; Логановский К.Н., 2001; Напрєєнко О.К., Логановський К.М., 2001; Napreyenko A., Loganovsky K., 2001; Румянцева Г.М. и соавт., 2002; Солдаткин В.А., 2000; 2002). Резюмируя данные сообщения, следует подчеркнуть, что различными авторами независимо выявлены согласующиеся свидетельства органического поражения головного мозга и ускоренного старения ЦНС у УЛПА на ЧАЭС, подвергшихся радиационному воздействию в дозах >0,25 Зв. В то же время дискуссия продолжается: являются ли эти отклонения первичным нейрональным пострадиационным эффектом влияния радиации в малых дозах или это вторичное церебральное поражение вследствие цереброваскулярных и/или аутоиммунных процессов («сосудисто-глиальный союз»), дисметаболических нарушений и др.

У УЛПА на ЧАЭС 1986–1987 гг., особенно у проработавших 3–5 лет в Чернобыльской зоне отчуждения, установлен прогредиентный характер нейропсихиатрической и соматической патологии. Распространенность нервно- психических расстройств у персонала зоны, работающего с 1986–1987 гг. и облученных в дозах >250 мЗв, составляла 80,5%, тогда как у того же контингента, но облученного в дозах <250 мЗв — 21,4% (Nyagu A.I. et al., 2003). Персонал Чернобыльской зоны отчуждения, работающий с 1986 г., является группой повышенного риска нейропсихиатрической патологии, преимущественно органических, включая симптоматические, психических расстройств (Логановский К.Н., 1999).

В то время как конвенциальная ЭЭГ не позволила выявить зависимость доза — эффект, кЭЭГ предоставила возможность определить радиационно-ассоциированные особенности биоэлектрической активности головного мозга с порогом эффекта 0,3 Зв, а именно повышение спектральной мощности δ- и β- диапазонов, смещенной в левую лобно-височную область, вместе с уменьшением θ- и α- мощности. Также выявлены дозозависимые нейропсихиатрические (в основном касающиеся негативной психопатологической симптоматики) и нейрофизиологические (Nyagu A.I. et al., 1999; Логановский К.Н., 2000; Логановський К.М., 2002), нейропсихологические и/или когнитивные (Антипчук К.Ю., 2004; 2005), нейровизуализационные (Бомко М.О., 2004; 2005) и гемодинамические (Денисюк Н.В., 2006) отклонения, определяемые после облучения в дозах >0,3 Зв. При этом у облученных в средних и больших дозах (>0,3 Зв) выявляли больше случаев левополушарной фронтотемпоральной дисфункции и шизофреноподобных симптомов (Логановский К.Н., 2000; Loganovsky K.N., Loganovskaja T.K., 2000; Логановський К.М., 2002).

Цитотоксические эффекты и гуморальные механизмы (нейропептиды, антитела к головному мозгу, нейротропные лимфокины, иммунные гормоны и др.) предоставляют новый взгляд на патогенез нейропсихиатрических радиационных эффектов (Базика Д.А. та співавт., 2007). У УЛПА, облученных в дозах 0,3–1 Зв, с органическим поражением головного мозга, расцененным как сосудистое, выявлена активация HLA-DR+-лимфоцитов при стимуляции протеином S-100 по сравнению с ликвидаторами, облученными в дозах <0,3 Зв. Эти результаты, возможно, свидетельствуют о поражении глиальных структур ЦНС и гематоэнцефалического барьера, возрастающем пропорционально дозе облучения (Хоменко В.І., 2008).

Получены данные об ассоциации генотипа ангиотензинпревращающего фермента и дисциркуляторной энцефалопатии у УЛПА, что свидетельствует о значительной роли нарушений ренин- ангиотензиновой системы в развитии данной энцефалопатии (Kehoe A.D. et al., 2009).

Предложена гипотеза о развитии синдрома хронической усталости (СХУ) вследствие воздействия радиации в малых и очень малых дозах в сочетании с психологическим стрессом. СХУ можно рассматривать как индуцированную окружающей средой предиспозицию развития нейродегенерации, когнитивного дефицита и иных нейропсихиатрических расстройств (Loganovsky K.N., 2000; 2003; Volovik S. et al., 2005; 2006). Кроме того, СХУ и метаболический синдром X (МСХ) предложены как радиационно- ассоциированные синдромы, а также стадии развития нейропсихиатрической и соматической патологии. При этом выявлена однонаправленная тенденция трансформации СХУ в МСХ. Нарушения в митохондриальном геноме во взаимосвязи с изменениями трансмембранного ионного транспорта могут лежать в основе формирования СХУ и МСХ. Радиационно-индуцированное повреждение митохондриальной ДНК в постмитотических тканях с низкой пролиферативной активностью может быть одним из патогенетических механизмов эффектов малых доз в реализации повышения нераковой заболеваемости и смертности у пострадавших вследствие Чернобыльской катастрофы (Коваленко А.Н., Логановский К.Н., 2001). В последних работах подтверждается наша гипотеза о том, что СХУ является синдромом, инициированным воздействием ионизирующего излучения. Отмечено, что симптомы пострадиационного синдрома и его хронический характер течения сопоставимы или даже идентичны СХУ и могут быть объяснены циклом оксид азота/пероксинитрит [NO/ONOO(–)] (Pall M.L., 2008).

К потенциальным радиационно- индуцированным феноменам необходимо отнести также ускоренное старение и нейродегенерацию (Нощенко А.Г., Логановский К.Н., 1994; Polyukhov A.M. et al., 2000; Bazyka D.A. et al., 2004; Bebeshko V. et al., 2006; Холодова Н.Б. и соавт., 2007). Преждевременное старение УЛПА подтверждается результатами их комплексного обследования. Кроме того, данные экспериментального облучения приматов в дозе 1 Гр свидетельствуют о наличии атрофии головного мозга в отдаленный период воздействия радиации в малых дозах (Холодова Н.Б. и соавт., 2007).

Шизофрения и расстройства ее спектра являются эффектами, которые возможно атрибутировать к воздействию радиации (Loganovsky K.N., Loganovskaja T.K., 2000; Loganovsky K.N. et al., 2005). Существуют три гипотезы, объясняющие роль радиации как фактора риска шизофрении:

1) генетическая (у потомков облученных);

2) пренатально-детская (нарушение развития головного мозга);

3) диатезно-стрессорная, согласно которой воздействие радиации может реализовать предиспозицию к шизофрении (Loganovsky K.N. et al., 2005).

Необходимо отметить, что, к сожалению, наши предположения находят закономерное подтверждение как в клинике (Imamura Y. et al., 1999; Ross L. et al., 2003; Gross R., 2004), так и в экспериментальных радионейроэмбриологических исследованиях (Korr H. et al., 2001; Gelowitz D.L. et al., 2002; Schindler M.K. et al., 2002; Schmitz S. et al., 2005; Selemon L.D. et al., 2005), а также экспериментальных работах японских ученых, обосновывающих облучение во взрослом возрасте как новую модель шизофрении (Iwata Y. et al., 2008).

Не вызывает сомнений необходимость верификации полученных результатов в структуре совместных международных исследований с установлением нейробиологических основ нейропсихиатрических эффектов при воздействии ионизирующего излучения в малых дозах.

Профессиональное облучение и нейротоксичность урана и трансурановых элементов: применение к «Объекту «Укрытие» Чернобыльской АЭС

В 60-е годы XX в. было общепринятым считать, что нервная система реагирует на воздействие ионизирующего излучения в малых дозах ВСД, астенией и, пропорционально дозе облучения, симптомами органического поражения ЦНС. Однако в дальнейшем эти взгляды пересмотрели и пришли к заключению, что пороговыми дозами общего облучения для развития радиационного поражения нервной системы являются 2–4 Гр. Все же остальные эффекты при воздействии радиации в малых дозах считают как исключительно «функциональные» (Гуськова А.К., Шакирова И.Н., 1989; Гуськова А.К., 2007). Мы не разделяем данную, ошибочную, точку зрения, ибо нет «функциональных» нарушений без биологического «органического» или структурного базиса, а есть лишь проблемы его выявления. Так, прогресс нейровизуализационных и молекулярных диагностических технологий драматически расширил наши представления о церебральном и биологическом субстрате психических расстройств, ранее рассматриваемых исключительно как «функциональные». Наша позиция детально аргументирована выше.

Доступные данные о нейропсихиатрических эффектах профессионального облучения довольно ограничены. Наиболее полная оценка состояния нервной системы у работников атомной промышленности, подвергшихся хроническому профессиональному воздействию ионизирующей радиации, в основном внешнему γ- облучению, приведена в исследовании Т.В. Азизовой (1999). Основными клиническими проявлениями хронического облучения были ВСД, преимущественно гипотензивного типа, астенический синдром и синдром демиелинизирующего энцефаломиелоза. Их частота зависела от дозы облучения. Наряду с гематологическими отклонениями (тромбоцито- и лейкоцитопения) эти симптомы рассмотрены как проявления хронической лучевой болезни. При этом демиелинизирующий энцефаломиелоз наблюдали лишь после облучения в дозах ≥2–4 Зв. Наиболее распространенной в отдаленный период после облучения была цереброваскулярная патология. Выявлены радиационные риски для церебрального атеросклероза, однако связи между инсультами и дозой облучения не определены (Азизова Т.В., 1999). Кроме того, не установлено эксцесса радиационно- индуцированной смертности от сердечно- сосудистых заболеваний у работников радиохимического предприятия «Маяк» (Bolotnikova M.G. et al., 1994).

Хотя в систематических обзорах не получено окончательных доказательств зависимости риска заболеваний сердечно-сосудистой системы от дозы облучения в диапазоне 0–5 Зв (McGale P., Darby S.C., 2005; Little M.P. et al., 2008), в недавно опубликованном английском эпидемиологическом исследовании у ядерных работников (nuclear workers) мужского пола выявлено дозозависимое повышение смертности от заболеваний системы кровообращения (ERR на 1 Зв = 0,65 (90% ДИ: 0,36–0,98)), причем эксцесс значимо проявлялся при кумулятивных дозах > 300 мЗв (McGeoghegan D. et al., 2008). Необходимо отметить, что эти данные согласуются с результатами наших исследований о наличии нейропсихиатрических, нейрофизиологических, нейропсихологических и нейровизуализационных эффектов именно при дозах >300 мЗв. Анализ результатов исследований в 15 странах на когортах ядерных работников (средняя кумулятивная доза — 20,7 мЗв) позволил установить ERR на 1 Зв облучения в отношении смертности от всех нераковых заболеваний в 0,24 (95% ДИ: –0,23–0,78) и 0,09 (–0,43– 0,70) — для заболеваний сердечно- сосудистой системы. Причем повышенные риски выявлены для работников более молодого возраста (Vrijheid M. et al., 2007).

В последнее время показана все возрастающая роль урана и трансурановых элементов (в основном плутония и америция) вследствие аварии на ЧАЭС и при трансформации «Объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему (Національна доповідь України, 2006). В соответствии с недавно опубликованными данными о нейротоксичности урана (Lestaevel P. et al., 2005) разумно предположить аналогичную токсичность и для трансурановых элементов. Показано, что оксидативный стресс играет ключевую роль в патогенезе нейротоксичности урана. При этом следует учитывать двойную токсичность урана — химическую и радиологическую (Lestaevel P. et al., 2009). Нейрофизиологические исследования у работников «Объекта «Укрытие» выявили отклонения церебральной биоэлектрической активности, которые лежат в основе развития нейропсихиатрической патологии. Возможными факторами риска являются: воздействие ионизирующего излучения в малых и очень малых дозах, нейротоксичность урана и трансурановых элементов, стресс, а также иные нерадиационные производственные вредности (Логановский К.Н. и соавт., 2008).

Исследование биологических эффектов урана и трансурановых элементов является исключительно важным для радиобиологии, радиационной гигиены и психофизиологии. Необходимо осуществление широкомасштабных научно- исследовательских работ в этом направлении. Преобразование «Объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему предоставляет уникальную возможность изучения радиотоксических эффектов урана и трансурановых элементов на организм человека.

Заключение

Необходимость постоянного совершенствования наших представлений в отношении радиоцеребральных эффектов при воздействии ионизирующей радиации в малых дозах обусловлена текущими вызовами современного общества и научно-техническим прогрессом. Мы не можем, да и не в праве остановить эволюцию человеческой цивилизации, что, безусловно, предполагает развитие ядерной энергетики и ядерных технологий, медицинских радиологических процедур, а также космических полетов. К сожалению, это связано с социальными рисками ядерной войны или локальными военными конфликтами с использованием обедненного урана, радиационными авариями, профессиональным и иным переоблучением, а также радиологическими террористическими атаками. Необходимо быть готовыми к этому и быть вооруженными доказательными научными данными для того, чтобы защитить людей, а также отличить радиационные церебральные эффекты от паники. Вот почему столь важно объединить международные усилия для проведения комплексных исследований медицинских последствий облучения и их биологических механизмов в организме человека в целом и особенно ЦНС.

Современные данные о возможных дозовых порогах радиоцеребральных эффектов обобщены в табл. 2.

Таблица 2. Дозовые пороги радиоцеребральных эффектов

Доза

Эффект

ВЗРОСЛЫЕ (общее облучение)

50−100 Гр

Радиационное поражение головного мозга (ортодоксально)

>2−4 Зв

Радиационные неврологические проявления (Гуськова А.К., Шакирова И.Н., 1989; Гуськова А.К., 2007)

>1 Зв

Нейрофизиологические и нейровизуализационные радиационные биомаркеры и пострадиационный когнитивный дефицит

(пострадиационная энцефалопатия) [Данные ГУ «НЦРМ АМН Украины»]

>0,3 Зв

Нейропсихиатрические, нейрофизиологические, нейроиммунные, нейропсихологические и нейровизуализационные дозозависимые эффекты [Данные ГУ «НЦРМ АМН Украины»]

Эксцесс дозозависимого повышения смертности от заболеваний системы кровообращения (McGeoghegan D. et al., 2008)

>0,15−0,5 Зв

Эпидемиологические данные о радиационных рисках для цереброваскулярной патологии (Ivanov V.K. et al., 2006; Данные ГУ «НЦРМ АМН Украины»; Shimizu Y. et al., 1999; Preston D.L. et al., 2003)

ДЕТИ (облучение головы)

>1,3−1,5 Гр

Отдаленные церебральные эффекты (Ron E. et al., 1982; Yaar I. et al., 1982)

>1,3−1,5 Гр

Опухоль мозга (Sadetzki S. et al., 2005)

>1,3−1,5 Гр

Шизофрения (Gross R., 2004)

>0,1 Гр

Когнитивный дефицит (Hall P. et al., 2004)

in utero

0,06–0,31 Гр

внешнего облучения на плод

На 8–15-й неделе гестации — умственная отсталость (Otake M. et al., 1996)

0,28–0,87 Гр

внешнего облучения на плод

На 16–25-й неделе гестации — умственная отсталость (Otake M. et al., 1996)

Доза на плод >20 мЗв и щитовидную железу in utero >300 мЗв (авария на ядерном реакторе)

На ≥8-й и более неделях гестации — нейрофизиологические и когнитивные дозозависимые эффекты [Данные ГУ «НЦРМ АМН Украины»]

Доза на плод >10 мЗв и щитовидную железу in utero >200 мЗв (авария на ядерном реакторе)

На 16−25-й неделе гестации — нейрофизиологические и когнитивные дозозависимые эффекты

[Данные ГУ «НЦРМ АМН Украины»]

Таким образом необходимо организовать и провести международные исследования нейропсихиатрических эффектов малых доз и их биологического базиса с разработкой молекулярных, нейроиммунологических, нейрофизиологических и когнитивных биомаркеров ионизирующей радиации.

Адрес для переписки:
Логановский Константин Николаевич
04050, Киев, ул. Мельникова, 53
Государственное учреждение
«Научный центр радиационной медицины АМН Украины»,
Институт клинической радиологии,
отдел радиационной психоневрологии
E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

Ссылки

Чи впливає іонізуюча радіація на головний мозок людини?

Логановський Костянтин Миколайович

Резюме. Мета цього повідомлення — аналіз наявних даних щодо радіоцеребральних ефектів при опроміненні у дозах 8 тиж при дозах >20 мЗв на плід і >300 мЗв на щитовидну залозу in utero, а на 16–25-му тижні — >10 мЗв і >200 мЗв відповідно. Необхідне здійснення пожиттєвого активного нейропсихіатричного спостереження когорти внутрішньоутробно опромінених постраждалих внаслідок Чорнобильської катастрофи, а також експонованих на 0–1-х роках життя. Ці постраждалі перебувають під підвищеним ризиком розвитку різних нейропсихіатричних захворювань, включаючи шизофренію. Опромінення у дитинстві пов’язане із дозозалежним когнітивним зниженням у дорослому віці й нервово-психічними розладами, включаючи шизофренію, у подальшому житті. Можливими пороговими дозами віддаленого церебрального радіаційного ураження є малі дози 0,1–1,3 Гр на головний мозок у дитинстві. Радіаційно-асоційовані ефекти у дорослих встановлені при дозах >0,15–0,25 Зв. Дозозалежні нейропсихіатричні, нейрофізіологічні, нейропсихологічні та нейровізуалізаційні відхилення виявлені після опромінення при дозах >0,3 Зв, а нейрофізіологічні та нейровізуалізаційні маркери — при дозах >1 Зв. Пострадіаційне ураження головного мозку переважно локалізоване в лобно-скроневих ділянках домінантної півкулі й залучає як білу, так і сіру речовину головного мозку. Після опромінення характерні т а к і структурнофункціональні церебральні порушення: атрофія кори лобних і скроневих часток, зміни субкортикальних структур і провідних шляхів, особливо у домінантній гемісфері. Опромінення у дорослому віці є чинником ризику синдрому хронічної втоми як предиспозиції розвитку нейродегенерації, когнітивного дефіциту та інших нейропсихіатричних розладів, прискореного старіння центральної нервової системи, а також новою моделлю розвитку шизофренії. Дослідження радіаційних нейропсихіатричних ефектів необхідно продовжити.

Ключові слова:іонізуюче випромінювання, малі дози, аварія на Чорнобильській АЕС, головний мозок, радіочутливість, радіоцеребральні ефекти, внутрішньоутробне опромінення.

Whether low doses of ionizing radiation affect the human brain?

Loganovsky K N

Summary. The aim is to analyze the current evidences on radiocerebral effects following exposure to 20 mSv on fetus and >300 mSv on thyroid in utero; 16–25 weeks — >10 mSv and >200 mSv, respectively. A life span study should be done for the cohort of prenatally irradiated persons as a result of the Chernobyl accident,as well as those exposed at the age of 0–1 years. These survivors are under increased risk of different neuropsychiatric disorders, including schizophrenia. Radiation exposure in childhood is obviously associated with dose-related cognitive decline in adulthood and neuropsychiatric disorders, including schizophrenia, later in life. The possible dose thresholds of delayed radiation brain damage are the doses as low as 0.1–1.3 Gy on the brain in childhood. In adults, the radiation-associated cerebrovascular effects were obtained at >0.15–0.25 Sv. Dose-related neuropsychiatric, neurophysiological, neuropsychological, and neuroimaging abnormalities following exposure to >0.3 Sv, neurophysiological and neuroimaging radiation markers at doses >1 Sv were revealed. Postradiation brain damage is predominantly localized in the frontal-temporal areas of the left hemisphere and involves both white and gray matter of the brain. The cerebral structural and functional abnormalities after irradiation are characteristic as frontal and temporal cortex atrophy, changes of subcortical structures and neuronal pathways, mainly in the dominant hemisphere. Adulthood radiation exposure is the risk factor for the Chronic Fatigue Syndrome as the predisposition for neurodegeneration, cognitive deficit and other neuropsychiatric disorders development, accelerating CNS ageing, as well as the new model of schizophrenia. Studies on radiation neuropsychiatric effects should be realized.

Key words: ionizing radiation, low doses, Chernobyl accident, brain, radiosensitivity, radiocerebral effects, exposure in utero.