Las trábeculas aracnoideas abarcan a todo el espacio subaracnoideo, que es el que se encuentra entre la porción a manera de lamina de las aracnoides y la piamadre. Las células trabeculares aracnoideas tienen proyecciones largas que se unen entre si por medio de desmosomas y se comunican uno con el otro mediante uniones comunicantes o de intersticio.

La interfase entre la duramadre a la aracnoides, que se llama, espacio subdural, se considera un "espacio potencial", porque aparece solo como consecuencia de una lesión que ha dado como resultado hemorragia subdural, caso en el cual la sangre separa de manera forzada a estas dos capas.

Los vasos sanguíneos de la duramadre perforan a la aracnoides en su camino hacia la piamadre vascularizada. Sin embargo, están aislados de la aracnoides y del espacio subaracnoideo por un revestimiento muy ajustado de fibroblastos modificados derivados de la aracnoides. En ciertas regiones la aracnoides se extiende por toda la duramadre para formar vellosidades aracnoideas, que hacen protusión hacia los espacios conectados con las luces de los senos venosos durales. Estas regiones especializadas de la aracnoides funcionan en el transporte de LCR desde el espacio subaracnoideo hacia el sistema venoso. En la vida ulterior las vellosidades aumentan de tamaño y se convierten en sitios en los que se deposita calcio.

La interfase entre las capas aracnoidea y pial es difícil de distinguir, por lo tanto, ambas se denominan a menudo piaracnoides, con ambas superficies cubiertas por una capa delgada de células epiteloides escamosas compuestas por fibroblastos modificados.

Piamadre

La piamadre es la capa mas interna de la meninges, y esta íntimamente asociada al tejido encefálico, puesto que lo recubre estrechamente en todos sus contornos. Esta compuesta por una capa delgada de fibroblastos modificados aplastados que parecen células trabeculares aracnoideas. Los vasos sanguíneos, que abundan en esta capa, se encuentran rodeados por células piales intercaladas con macrófagos, mastocitos y linfocitos. Entre la piamadre y el tejido nervioso se encuentran fibras colágenas y elásticas finas. La piamadre esta separada por completo del tejido nervioso subyacente por células de neuroglia. Los vasos sanguíneos penetran en los tejidos nerviosos y están cubiertos por pía hasta que forman los capilares continuos característicos del sistema nervioso central. Los capilares dentro del tejido nervioso están cubiertos por los pedículos o pies terminales de los astrocitos, mas que por la piamadre.

Barrera hematoencefálica

Se encuentra una barrera altamente selectiva, que se conoce como barrera hematoencefálica, entre las sustancias específicas transportadas por la sangre y el tejido nervioso del sistema nervioso central. Esta barrera esta establecida por células endoteliales que revisten los capilares continuos que corren por todo el sistema nervioso central. Estas células endotelales forman fascias ocluyentes entre si, y retrasan el flujo de materiales entre las células. Por añadidura, tiene relativamente pocas vesículas pinocíticas, y el tránsito vesicular esta restringido casi por completo al transporte mediado por receptores. Las macromoléculas que se inyectan en el sistemas vascular no pueden entrar en los espacios intercelulares del SNC; a la inversa, las macromoléculas que se inyectan en los espacios intercelulares del SNC no pueden entrar en la luz capilar. Sin embargo, ciertas sustancias, como O2, H2O, CO2 y otros materiales pequeños solubles en lípidos, incluso algunos fármacos, pueden penetrar con facilidad a través de esta barrera. Las moléculas como glucosa, aminoácidos, ciertas vitaminas y nucleósidos se transfieren a través de la barrera hematoencefálica mediante proteínas transportadoras específicas, en muchos casos por difusión facilitada. Se transportan también iones a través de esta barrera por canales iónicos que funcionan por transporte activo. Las necesidades energéticas para este proceso se satisfacen gracias a la presencia de grandes números de mitocondrias dentro del citoplasma de las células endoteliales.

Los capilares del SNC están revestidos por láminas basales bien definidas, que a su vez están rodeadas casi por completo por los pedículos o pies terminales de numerosos astrocitos, que se denominan de manera colectiva glia limitante perivascular. Se cree que estos astrocitos ayudan a transportar metabolitos desde los vasos sanguíneos hacia las neuronas. De manera adicional, los astrocitos eliminan los iones K+ excesivos y los neurotransmisores del ambiente neuronal y, por tanto, conservan el equilibrio neuroquímico del ambiente extracelular del sistema nervioso central.