Jóllehet a rák kezelése során az orvosok igyekeznek a besugárzás mindennemű idegrendszeri károsító hatását elkerülni, ez nem mindig valósítható meg. A sugárkárosodás tünetei kialakulhatnak hirtelen vagy lassan, de lehetnek átmenetiek, vagy tartósan is fennállhatnak és rosszabbodhatnak. Esetenként a tünetek csak hónapokkal-évekkel a sugárkezelés után lépnek fel.
Az agy besugárzásaakut enkefalopátiával járhat, agyi folyadékszaporulattal (cerebrális ödéma) és idegrendszeri tünetek, pl. fejfájás, hányinger, hányás, kábultság és zavartság jelentkezésével. A kórkép rendszerint az első vagy a második sugárdózis után nem sokkal kezdődik, de esetenként a terápia befejezése után 2-4 hónappal. A kezelés során a panaszok rendszerint csökkennek, és dexametazonnal vagy egyéb szteroiddal az agyi ödéma is megelőzhető vagy kezelhető.
A több hónappal vagy évvel a besugárzás után jelentkező agykárosodástkésői sugárkárosodásnaknevezik. Ez előfordulhat felnőttkori agydaganatok sugárkezelése és gyermekkori leukémia miatt végzett megelőző jellegű besugárzás után is. Egyre súlyosbodó demencia, emlékezetkiesés, gondolkodási nehézség, érzékelési zavarok, személyiségváltozások és járási instabilitás jelentkezhet.
A nyak és a mellkas sugárkezelésekorradiációs mielopátialéphet fel. Néha áramütésre emlékeztető érzéssel jár, mely, rendszerint a fej előre hajtásakor, a nyak vagy a hát területén kezdődik, és leszalad a lábakba. Ezek a tünetek általában kezelés nélkül rendeződnek.
A hónapokkal-évekkel a besugárzást követően megjelenő tüneteketkésői radiációs mielopátiánaknevezik. Ezek a betegek gyengeségre, érzészavarokra panaszkodnak, néha Brown-Séquard-szindróma figyelhető meg náluk. Ebben a szindrómában a gerincvelő egyik fele károsodik, s ennek következtében az egyik oldalon gyengeség, a másik oldalon pedig a fájdalom- és hőérzékelés kiesése észlelhető. A betegek nem kontroll nélkül nem tudják megmondani, hogy a gyengült oldali kezük és lábuk milyen helyzetben van (helyzetérzékelési zavar). A késői radiációs mielopátia rendszerint nem javul, és gyakran bénuláshoz vezet.
A besugárzás helyéhez közel az idegek is sérülhetnek. Például az emlő vagy a tüdő besugárzásakor a kar, a lágyék sugárkezelésekor pedig a láb idegei károsodhatnak, aminek gyengeség és érzészavar lehet a következménye.
