Nastassja Sergeyevna Tolstaya, gewöhnlich Professor Nastassja genannt und von Maria, Kirika und Shirabe als Mama angesprochen, ist eine häretische Ingenieurin, die die Operationen von Marias Team in Symphogear G unterstützt. Sie ist eine ältere Frau mit schulterlangem blauem Haar und violetten Augen, und ihre Expertise in Bezug auf heilige Relikte und das Symphogear-System ist beträchtlich. Nachdem der Luna-Angriff eine begrenzte Menge an Informationen über Relikte öffentlich gemacht hatte, übertraf ihr eigenes Wissen über diese Technologien bei weitem das, was veröffentlicht worden war, was sie als eine der fähigsten Forscherinnen kennzeichnete, die außerhalb offizieller Kanäle arbeiteten.

Ihr Hintergrund ist mit dem F.I.S. verbunden, einer amerikanischen Reliktforschungseinrichtung, die Kinder aufzog, die als geeignete Kandidaten für das Symphogear-Programm und als potenzielle Gefäße für den Willen von Finé angesehen wurden. Sie bildete mehrere dieser Kinder aus, darunter Maria Cadenzavna Eve, Marias jüngere Schwester Serena und später Kirika Akatsuki und Shirabe Tsukuyomi. Als ein fehlgeschlagenes Experiment das Ende der Einrichtung herbeiführte, nahm sie Maria, Kirika und Shirabe in ihre persönliche Obhut und wurde zu einer Mutterfigur für die drei Waisen. Irgendwann begann sie mit Dr. John Wayne Vercingetorix zusammenzuarbeiten, einem Wissenschaftler, der behauptete, einen Weg zu haben, den destabilisierten Mond davon abzuhalten, den Planeten zu zerstören.

In ihrer Persönlichkeit verkörpert Nastassja harte Liebe in ihrer anspruchsvollsten Form. Sie kann den Mädchen gegenüber aufrichtig warmherzig sein, aber sie ist auch in der Lage, äußerst streng mit ihnen zu sein, wenn sie glaubt, dass ihre Mission es erfordert. Sie ist fast bis zum Fehler pragmatisch: Sie wird eine schreckliche Tat ausführen, wenn sie im Moment wie die beste Option erscheint, und dann das Gewicht dessen spüren, was sie getan hat, und Verantwortung für die Milderung des Schadens übernehmen. Diese Kombination aus Strenge und Reue zieht sich durch ihre gesamte Rolle sowohl als Ingenieurin als auch als Beschützerin und prägt, wie die Mädchen sich an sie erinnern.

Für den größten Teil der Geschichte ist ihre Motivation, zu verhindern, dass der Mond auf die Erde stürzt. Überzeugt davon, dass der treibende Mond die gesamte Menschheit bedroht, unterstützt sie Marias Plan, die antike Struktur namens Frontier zu aktivieren und ihre Kraft zu nutzen, um den Mond wieder auf Kurs zu bringen. Sie hilft Dr. Ver, die Mittel zur Kontrolle der Frontier zu erlangen, in dem Glauben, dass er dasselbe Ziel verfolgt. Als seine wahre Ambition offenbart wird, dass er beabsichtigt, den Mond fallen zu lassen und die Zivilisation auszulöschen, damit er als ihr einziger Held hervorgehen kann, wendet sie sich gegen ihn. Ver reagiert, indem er sie ins Weltall schleudert und sie dem Tod überlässt.

Ihre Rolle in der Geschichte ist die der Strategin und Technikerin, die hinter Marias Team arbeitet und das Wissen, die Relikte und die Unterstützung bereitstellt, die die Symphogear-Benutzer benötigen, um den Frontier-Plan auszuführen. Ihre Beziehung zu Maria ist die tiefste ihrer Bindungen; Maria vertraut ihr als Beschützerin und sieht sie als Mutter, und Kirika und Shirabe teilen diese Zuneigung. Ihre Beziehung zu Dr. Ver definiert den späteren Teil ihres Handlungsbogens, da ihre Partnerschaft in Verrat zusammenbricht. Ihre letzte Tat ist auch ihre wichtigste. Selbst nachdem sie ins Weltall geschleudert wurde, gelingt es ihr, die Überreste der Frontier zu nutzen, um die Umlaufbahn des Mondes zu korrigieren, wobei sie dabei ihr Leben opfert und die Erde rettet. Ihr Körper wird später aus den Trümmern geborgen, was den Mädchen, die sie aufgezogen hat, ein gewisses Maß an Abschluss gibt und dafür sorgt, dass sie für ihr Opfer in Erinnerung bleibt.

Ihre bemerkenswerten Fähigkeiten sind fast vollständig technischer Natur und nicht auf den Kampf ausgerichtet. Sie hat tiefes Wissen über heilige Relikte, einschließlich der Frage, wie man sie aktiviert und wie das Symphogear-System funktioniert, was sie über die meisten Forscher ihrer Ära stellt. Sie ist in der Lage, die von Marias Team verwendete Ausrüstung zu entwerfen, zu warten und zu bedienen, den Einsatz von Relikten bei dem Versuch, die Frontier zu erwecken, zu leiten und die komplizierte Bahnkorrektur durchzuführen, die letztendlich ihr Leben kostet. Ihre Arbeit umfasste auch das anspruchsvolle Training und die Experimente, die die F.I.S.-Kinder zu Symphogear-Kandidaten machten, eine Rolle, die bleibende Narben bei den Mädchen hinterließ, sie aber auch auf den Kampf vorbereitete.