Etwa 1 % der Weltbevölkerung leidet an Rheumatoider Arthritis, welche eine systemische Entzündung hervorruft. Patienten klagen über chronischen Schmerzen, selbst nachdem die klinischen Merkmale verschwunden sind. Patienten unterziehen sich oftmals einer Radontherapie zur Schmerzlinderung, obwohl Radon als zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs deklariert wurde. Die Radontherapie wird in manchen Ländern schon seit über 100 Jahren angewandt, jedoch ist der zugrundeliegende molekulare Mechanismus der Schmerzlinderung noch nicht erforscht. Die Identifizierung des molekularen Mechanismus der Radontherapie ist von hohem Interesse, da dadurch eine alternative Schmerztherapie entwickelt werden könnte, sodass Patienten nicht länger dem Risiko der Lungenkrebsentstehung ausgesetzt werden müssten. Obwohl die Wahrnehmung von Schmerz ein wichtiges Warnsystem darstellt, das einen reflexartigen Rückzug als Reaktion hervorruft, kann Schmerz zu einer Krankheit werden. Dieses Phänomen wird als chronischer Schmerz bezeichnet und zeigt sich durch Schmerzen, die mehrere Wochen oder länger anhalten und keinen offensichtlichen Nutzen haben. Traditionell werden in der Schmerztherapie das dorsale Horn oder seine Umgebung gezielt behandelt. Es wird jedoch vermutet, dass sich als Folge von chronischen Schmerzen zentrale Änderungen im Gehirn einstellen und es daher bereits zu spät ist, die Schmerzen in der Peripherie zu behandeln, weshalb das Gehirn zum essentiellen Angriffsziel wird. Im Falle von Patienten, die an rheumatoider Arthritis leiden, könnten synaptische Veränderungen im Gehirn ein potenzielles Ziel der Radontherapie darstellen. Um einen möglichen Wirkmechanismus zu identifizieren wurde in dieser Thesis der Effekt einer Radoninhalation auf das neurosensorische System untersucht. Als erstes wurde durch die ähnlichen physikalischen Eigenschaften von Radon zu Xenon die Hypothese aufgestellt, dass Radon wie Xenon an N-Methyl-D-Aspartat Rezeptoren (NMDARs) binden könnte und somit die Weiterleitung von pathologischen Schmerzen gehemmt wird. Molekulardynamik-Simulationen zeigen, dass Radon in der Tat an vier Bindestellen bindet, an welchen auch Xenon binden kann. Teilweise weist Radon sogar höhere Bindeenergien auf. Zusätzlich zeigt die in vitro Radon Bindeuntersuchung eine erhöhte Menge an DNS Doppelstrangbrüchen (DSBs) in Zellen, welche NMDARs exprimieren im Gegensatz zu Zellen, in denen der NMDAR fehlt. Bei der Interpolation einer linearen Regressionsgeraden der Korrelation von induzierten DNS DSBs und der deponierten Strahlungsdosis konnte berechnet werden, dass Zellen die NMDARs exprimieren eine 47 % höhere Strahlungsdosis durch eine Radonexposition erhalten. Dies führte zu der Vermutung, dass vor allem NMDAR-reiche Regionen ein Ziel der Radontherapie darstellen könnten. Deshalb wurde darauffolgend 4 validiert, dass Radon das Gehirn erreicht, welches eine NMDAR-reiche Umgebung darstellt. Die Immunfluoreszenzfärbungen von Radon-induzierten DNS DSBs zeigen, dass Radonbestrahlung dem Gehirn im selben Maße schadet wie anderen Geweben wie z.B. Herz oder Leber. Eine lineare Regressionsgerade der Korrelation zwischen DNS DSBs und deponierter Strahlendosis ergab eine errechnete Dosis von 2.3 mGy pro Zelle im Gehirn. Zuletzt deutet der Effekt einer Radoninhalation auf das Gehirn von K/BxN Serumtransfer Mäusen auf eine duale Funktion einer Radontherapie zur Schmerzlinderung hin. Während die Aufrechterhaltung von einer Langzeitpotenzierung (LTP) nach einer Radonbehandlung beeinträchtigt sein könnte, was durch die signifikante Reduktion der Phosphorylierung der GluN2B an Y1472 bedingt ist, gibt es Hinweise auf eine Wiederherstellung der Langzeitdepression (LTD) durch die signifikante Erhöhung der aktiven Proteinkinase C-α (PKC-α). Zusammengefasst postulieren die Ergebnisse dieser Arbeit einen neuartigen Mechanismus für die Radontherapie durch einen direkten Effekt auf das neurosensorische System.