Le cellule di Purkinje e il cervelletto condividono un’esistenza reciproca. Questi grandi neuroni risiedono nel cervelletto, dove aiutano a regolare il movimento motorio. Ci sono un gran numero di dendriti disposti in una struttura simile ad un albero trovata nelle cellule di Purkinje. I dendriti ricevono informazioni da altri neuroni e istruiscono la cellula se deve o meno trasmettere un messaggio ad altri neuroni.
Il cervelletto è disposto su più livelli, con cellule Purkinje situate al livello più profondo. Queste cellule specializzate ricevono informazioni da tutti gli altri livelli e integrano input dal resto del cervelletto. Le cellule Purkinje sono l’unica fonte di uscita del cervelletto. Esiste una connessione importante tra le cellule di Purkinje e il cervelletto, poiché queste cellule lasciano che quest’area invii messaggi al resto del cervello.
Oltre a coordinare le informazioni dal cervelletto, le cellule di Purkinje ricevono anche segnali da altre aree del cervello e del midollo spinale. Si ritiene che questi segnali contengano informazioni sensoriali e segnali di pianificazione del motore che potrebbero influenzare il movimento del motore. La maggior parte di questi segnali sono eccitatori, il che significa che incoraggiano la cellula ricevente a passare lungo il proprio segnale. Le cellule di Purkinje trasmettono segnali inibitori, tuttavia, che potrebbero fornire un indizio sul loro ruolo.
Il modo esatto in cui le cellule di Purkinje e il cervelletto funzionano insieme non è ancora del tutto chiaro. Il cervelletto può utilizzare queste cellule come una sorta di interprete. Le cellule di Purkinje ricevono input eccitatori diretti e indiretti dal tronco encefalico, dal midollo spinale e dal midollo, ma hanno un output inibitorio. Questo fatto ha portato i ricercatori a teorizzare che le cellule Purkinje organizzano questo ampio volume di informazioni e le integrano. Eliminano il rumore di fondo e inviano messaggi comprensibili contenenti solo contenuti essenziali al resto del cervello.
Indizi sulla relazione tra le cellule di Purkinje e il cervelletto possono essere trovati studiando le malattie che colpiscono queste cellule. L’abiotrofia cerebrale è una malattia che uccide le cellule di Purkinje nel periodo della nascita. Gli animali con questa malattia mostrano una mancanza di consapevolezza della posizione degli arti durante la deambulazione, movimenti non coordinati, tremori, problemi nella valutazione della distanza e andatura anormale durante la deambulazione.
Alcune malattie osservate nell’uomo, come la malattia di Niemann-Pick, possono causare sintomi simili. Questi sintomi particolari indicano che le cellule di Purkinje integrano le informazioni relative all’orientamento spaziale del corpo, al controllo e al coordinamento dei movimenti motori e alle posizioni relative delle parti del corpo. Le cellule Purkinje e il cervelletto lavorano quindi insieme per compilare volumi di informazioni e istruire il corpo su come coordinare i movimenti sulla base di queste informazioni.