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腦脊膜（英語：meninges [1][2]）又稱腦脊髓膜，是包裹大腦和脊髓表面的膜狀結締組織。在漢語解剖學中，包裹腦的部分稱為腦膜，包裹脊髓的部分稱為脊膜。在哺乳動物中，腦脊膜主要分硬腦膜、蛛網膜及軟腦膜三層，蛛網膜和軟腦膜之間則是含有腦脊液的蛛網膜下腔。腦脊膜的主要生理功能是為中樞神經系統提供結構支撐和物理保護，同時通過腦髓液的循環來協助膠狀淋巴系統清理代謝廢物。
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硬腦膜是一層位於頭骨和椎骨最外層的厚實的膜。
腦膜的中間層是蛛網膜，其名稱來源於其類似蜘蛛網的外觀。蛛網膜中樞神經系統與外部結構的緩衝層。蛛網膜是一層薄且透明的膜。與軟腦膜類似，其外層由緊密排列的扁平細胞組成組成了蛛網膜屏障。
蛛網膜的形狀並不隨大腦表面的迴旋而變化，因此看起來像一個鬆散貼合的囊。在大腦區域，大量被稱為蛛網膜小梁的細小的絲狀結構穿過蛛網膜下腔連結蛛網膜與軟腦膜組織。蛛網膜屏障層沒有細胞外膠原蛋白，在形態學和生理學上，蛛網膜被認為是將蛛網膜下腔的腦脊液與硬腦膜中的血液循環隔開的腦膜屏障。
軟腦膜是一層緊密附着於大腦（沿着腦回和腦溝）和脊髓表面的膜。軟腦膜非常薄，主要由纖維組織組成，其外表面覆蓋有一層扁平細胞而對液體不通透。軟腦膜被通向大腦和脊髓的血管穿透，其毛細血管為大腦提供養分。
蛛網膜下淋巴樣膜（SLYM）是2023年在人體和小鼠大腦中提出的可能的第四層腦膜。[3]。SLYM有效地將蛛網膜下腔分為兩個不同的區域，在免疫表型上與人類和小鼠大腦的其他腦膜層不同，作為一個緊密的屏障可以阻擋超過3千道爾頓的溶質，允許腦脊液和靜脈血之間的小溶質直接交換[3]。
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