Purkinje ląstelės ir smegenėlės egzistuoja abipusiai. Šie dideli neuronai yra smegenyse, kur jie padeda reguliuoti motorinį judėjimą. Purkinje ląstelėse yra daug dendritų, išsidėsčiusių medžių pavidalu. Dendritai gauna informaciją iš kitų neuronų ir nurodo ląstelei, ar ji turėtų perduoti pranešimą kitiems neuronams, ar ne.
Smegenėlės yra išdėstytos keliais lygiais, o Purkinje ląstelės yra giliausiame lygyje. Šios specializuotos ląstelės gauna informaciją iš visų kitų lygių ir integruoja įvestį iš likusių smegenėlių. Purkinje ląstelės yra vienintelis smegenėlių išėjimo šaltinis. Tarp Purkinje ląstelių ir smegenėlių yra svarbus ryšys, nes šios ląstelės leidžia šiai sričiai siųsti pranešimus likusioms smegenų dalims.
Purkinje ląstelės ne tik koordinuoja informaciją iš smegenėlių, bet ir gauna signalus iš kitų smegenų sričių ir nugaros smegenų. Manoma, kad šiuose signaluose yra jutimo informacijos ir variklio planavimo signalų, kurie gali turėti įtakos variklio judėjimui. Dauguma šių signalų yra sužadinami, o tai reiškia, kad jie skatina ląstelę gavėją perduoti savo signalą. Tačiau Purkinje ląstelės perduoda slopinamuosius signalus, kurie gali padėti suprasti jų vaidmenį.
Tikslus Purkinje ląstelių ir smegenėlių veikimo būdas dar nėra visiškai suprantamas. Smegenėlės šias ląsteles gali naudoti kaip savotišką vertėją. Purkinje ląstelės gauna tiesioginį ir netiesioginį sužadinimo įvestį iš smegenų kamieno, nugaros smegenų ir smegenų, tačiau turi slopinamąjį poveikį. Šis faktas paskatino tyrėjus iškelti teoriją, kad Purkinje ląstelės sutvarko šį didelį informacijos kiekį ir ją integruoja. Jie pašalina foninį triukšmą ir likusioms smegenų dalims siunčia suprantamus pranešimus, kuriuose yra tik esminis turinys.
Tiriant ligas, kurios pažeidžia šias ląsteles, galima rasti užuominų apie Purkinje ląstelių ir smegenėlių ryšį. Smegenėlių abiotrofija yra liga, kuri sunaikina Purkinje ląsteles maždaug gimimo metu. Šia liga sergantys gyvūnai nesuvokia savo galūnių padėties vaikščiojant, nekoordinuoti judesiai, drebulys, problemos su atstumo įvertinimu ir nenormali eisena einant.
Kai kurios žmonių ligos, pvz., Niemann-Pick liga, gali sukelti panašius simptomus. Šie konkretūs simptomai rodo, kad Purkinje ląstelės integruoja informaciją, susijusią su kūno erdvine orientacija, motorinių judesių valdymu ir koordinavimu bei santykinėmis kūno dalių padėtimis. Todėl Purkinje ląstelės ir smegenėlės kartu kaupia informacijos kiekius ir nurodo kūnui, kaip pagal šią informaciją koordinuoti judesius.