Мягкая оболочка спинного и головного мозга (pia mater spinalis et encephali), непосредственно покрывающая его поверхность, является тонкой двухслойной прозрачной соединительнотканной пластинкой, распространяющейся в борозды и щели. В мягкую оболочку, особенно на основании головного мозга, включены пигментные клетки (хроматофоры), фибробласты, тучные, лимфоидные клетки, многочисленные нервные волокна и их рецепторы. Части мягкой оболочки сопровождают крупные и средние артериальные сосуды, достигая артериол. Между стенкой артериального сосуда и мягкой оболочкой имеются пространства Вирхова-Робена, заполненные спинномозговой жидкостью. Они сообщаются с субарахно-идальным пространством, расположенным между паутинной и мягкой оболочками, в котором циркулирует спинномозговая жидкость. Через пространства Вирхова-Робена поперечно кровеносному сосуду перекинуты коллагеновые и эластические фибриллы, на которых подвешены сосуды (рис. 507), создающие условия для их смещения при пульсации, не оказывая влияния на вещество мозга.