مقدمه: در معرض سرب قرار گرفتن طی دوره تکامل مخچه، می تواند منجر به کاهش رشد مخچه و از دست رفتن نورون ها شود. تشخیص و پیشگیری از مسمومیت با سرب مهم ترین مسئله در انجمن بین المللی سلامت است. اخیرا مهم ترین مکانیسم درگیر در اثرات سمی سرب، استرس اکسیداتیو گزارش شده است. ملاتونین یک آنتی اکسیدانت موثر و خنثی کننده رادیکالهای آزاد در برابر استرس اکسیداتیو است. از این نقطه نظر، در مطالعه حاضر خاصیت نوروپروتکتیو و آنتی اکسیدانتی ملاتونین در مسمومیت عصبی ناشی از سرب مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: در این مطالعه موش های باردار از روز 5 بارداری تا پایان شیردهی در معرض سرب قرار گرفتند (% 2/0 محلول در آب آشامیدنی). ملاتونین (mg/kg 10) روزانه یکبار طی همین بازه زمانی از طریق گاواژ داده شد. در روز 21 پس از تولد فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت سوپر اکسید دسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز سنجیده شد. میزان مالون دی آلدئید نیز به عنوان شاخص لیپید پراکسیداسیون، مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعات رفتاری شامل تست های روتارود و فعالیت های حرکتی در روزهای 33-31 پس از تولد و مطالعه ی بافتی پس از اتمام تست های رفتاری در روز 33 انجام گرفت. نتایج: یافته های حاصل از مطالعه ی حاضر نشان داد که سرب می تواند سبب لیپید پراکسیداسیون، افزایش میزان مالون دی الدئید و کاهش در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسیددسموتاز شود. همچنین سرب باعث اختلال در اجرای تست روتارود و فعالیت های حرکتی موش های صحرایی شد. تیمار با ملاتونین میزان لیپید پراکسیداسیون و اختلالات حرکتی را به طور معنی داری کاهش داد و توانست فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت را افزایش دهد. همچنین بررسی های بافتی نشان داد که سرب باعث کاهش تعداد سلول های پورکنژ مخچه گردید و ملاتونین از این اثر سمی جلوگیری کرد. نتیجه گیری: این یافته ها پیشنهاد می کند که ملاتونین اثرات نوروپروتکتیو در برابر سمیت سرب دارد.