Τα κύτταρα Purkinje και η παρεγκεφαλίδα έχουν κοινή ύπαρξη. Αυτοί οι μεγάλοι νευρώνες βρίσκονται στην παρεγκεφαλίδα, όπου βοηθούν στη ρύθμιση της κινητικής κίνησης. Υπάρχει μεγάλος αριθμός δενδριτών που είναι διατεταγμένοι σε μια τρισδιάστατη δομή που βρίσκεται στα κύτταρα Purkinje. Οι δενδρίτες λαμβάνουν πληροφορίες από άλλους νευρώνες και δίνουν οδηγίες στο κύτταρο εάν πρέπει ή όχι να μεταφέρει ένα μήνυμα σε άλλους νευρώνες.
Η παρεγκεφαλίδα είναι διατεταγμένη σε πολλά επίπεδα, με τα κύτταρα Purkinje να βρίσκονται στο βαθύτερο επίπεδο. Αυτά τα εξειδικευμένα κύτταρα λαμβάνουν πληροφορίες από όλα τα άλλα επίπεδα και ενσωματώνουν την είσοδο από την υπόλοιπη παρεγκεφαλίδα. Τα κύτταρα Purkinje είναι η μόνη πηγή εξόδου της παρεγκεφαλίδας. Υπάρχει μια σημαντική σύνδεση μεταξύ των κυττάρων Purkinje και της παρεγκεφαλίδας, αφού αυτά τα κύτταρα αφήνουν αυτή την περιοχή να στέλνει μηνύματα στον υπόλοιπο εγκέφαλο.
Εκτός από το συντονισμό των πληροφοριών από την παρεγκεφαλίδα, τα κύτταρα Purkinje λαμβάνουν επίσης σήματα από άλλες περιοχές του εγκεφάλου και το νωτιαίο μυελό. Αυτά τα σήματα πιστεύεται ότι περιέχουν αισθητηριακές πληροφορίες και σήματα κινητικού σχεδιασμού που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την κίνηση του κινητήρα. Τα περισσότερα από αυτά τα σήματα είναι διεγερτικά, πράγμα που σημαίνει ότι ενθαρρύνουν το κύτταρο δέκτη να περάσει κατά μήκος του δικού του σήματος. Τα κύτταρα Purkinje μεταδίδουν ανασταλτικά σήματα, ωστόσο, τα οποία θα μπορούσαν να δώσουν μια ένδειξη ως προς το ρόλο τους.
Ο ακριβής τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα Purkinje και η παρεγκεφαλίδα λειτουργούν μαζί δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός. Η παρεγκεφαλίδα μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτά τα κύτταρα ως ένα είδος διερμηνέα. Τα κύτταρα Purkinje λαμβάνουν άμεση και έμμεση διεγερτική είσοδο από το στέλεχος του εγκεφάλου, το νωτιαίο μυελό και το μυελό, αλλά έχουν ανασταλτική έξοδο. Αυτό το γεγονός οδήγησε τους ερευνητές να θεωρήσουν ότι τα κύτταρα Purkinje οργανώνουν αυτόν τον μεγάλο όγκο πληροφοριών και την ενσωματώνουν. Εξαλείφουν τον θόρυβο του περιβάλλοντος και στέλνουν κατανοητά μηνύματα που περιέχουν μόνο ουσιαστικό περιεχόμενο στον υπόλοιπο εγκέφαλο.
Ενδείξεις για τη σχέση μεταξύ των κυττάρων Purkinje και της παρεγκεφαλίδας μπορούν να βρεθούν με τη μελέτη ασθενειών που επηρεάζουν αυτά τα κύτταρα. Η παρεγκεφαλιδική αβιοτροφία είναι μια ασθένεια που σκοτώνει τα κύτταρα Purkinje κατά τη στιγμή της γέννησης. Τα ζώα με αυτήν την ασθένεια δείχνουν έλλειψη επίγνωσης της θέσης των άκρων τους όταν περπατούν, ασυντόνιστη κίνηση, τρόμος, προβλήματα με την αξιολόγηση της απόστασης και ανώμαλο βάδισμα κατά το περπάτημα.
Ορισμένες ασθένειες που παρατηρούνται στους ανθρώπους, όπως η νόσος Niemann-Pick, μπορούν να προκαλέσουν παρόμοια συμπτώματα. Αυτά τα ιδιαίτερα συμπτώματα δείχνουν ότι τα κύτταρα Purkinje ενσωματώνουν πληροφορίες σχετικά με τον χωρικό προσανατολισμό του σώματος, τον έλεγχο και τον συντονισμό των κινητικών κινήσεων και τις σχετικές θέσεις των τμημάτων του σώματος. Τα κύτταρα Purkinje και η παρεγκεφαλίδα συνεργάζονται επομένως για να συγκεντρώσουν όγκους πληροφοριών και να δώσουν οδηγίες στο σώμα πώς να συντονίσει τις κινήσεις με βάση αυτές τις πληροφορίες.