腦膜梅毒患者的腦及脊髓蛛網(wǎng)膜下腔有大量滲出物，在腦基底部(腳間池及視交叉池)常有滲出物沉淀，故腦神經(jīng)常受損害。若第四腦室的中間孔及外側(cè)孔受阻，或間池、視交叉池及環(huán)池受阻，可引起腦室對稱性擴大，呈現(xiàn)腦積水病變。樹膠樣腫極為少見。顯微鏡檢查可見蛛網(wǎng)膜下腔的滲出物以淋巴細(xì)胞及漿細(xì)胞為主。腦及脊髓的邊緣也可有單核細(xì)胞浸潤及膠質(zhì)細(xì)胞增生，血管周圍有單核細(xì)胞浸潤。
血管梅毒的好發(fā)部位在大腦中動脈、前動脈、脈絡(luò)膜前動脈、小腦后下動脈以及脊髓前動脈，這些動脈常為梅毒螺旋體侵犯。早期動脈的血管滋養(yǎng)管和外膜有淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤，血管滋養(yǎng)層閉塞后引起中層脂肪變性壞死，平滑肌及彈力組織遭受破壞；血管內(nèi)膜也有大量淋巴細(xì)胞及漿細(xì)胞浸潤，血管內(nèi)膜下的或纖維向心性增殖，造成管腔狹窄和血栓形成，最后導(dǎo)致腦和脊髓軟化。光鏡下可見神經(jīng)細(xì)胞退行性變性或消失，以及大量格子細(xì)胞增生；晚期可見膠質(zhì)增生，為大量星形細(xì)胞及纖維所組成。
全身性麻痹是腦梅毒的一種，病理特征為慢性梅毒性腦膜炎，導(dǎo)致腦實質(zhì)變性。腦萎縮以額葉與顳葉最為明顯，漸向枕葉發(fā)展。皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞減少，星形細(xì)胞數(shù)目增加，小腦膠質(zhì)細(xì)胞也增多并變大，形成棒狀細(xì)胞。皮質(zhì)的切線纖維與兩側(cè)錐體束變性。用特殊染色法，約半數(shù)未經(jīng)治療的病例腦標(biāo)本中可在腦皮質(zhì)與基底核處找到螺旋體。有時脊髓也可出現(xiàn)脊髓癆的病理改變，則稱為脊髓癆麻痹。
脊髓癆時，脊髓后根尤其是胸下部及腰骶節(jié)段有萎縮，脊髓后索變薄及凹陷。脊髓橫切面可見后索呈灰色半透明狀態(tài)。光鏡下可見萎縮，軸索及髓鞘有退行性變和消失現(xiàn)象，繼而間質(zhì)增生。脊髓后索的軸索及髓鞘發(fā)生退行性變及膠質(zhì)增生。約15％病人可有慢性間質(zhì)性視神經(jīng)炎，其他腦神經(jīng)也可受損。中腦被蓋前區(qū)膠質(zhì)出生后，因損害了光．反射的傳人纖維，可發(fā)生阿一羅瞳孔。
