Hva er forbindelsen mellom Purkinje-cellene og lillehjernen?

Purkinje-celler og lillehjernen har en gjensidig eksistens. Disse store nevronene er bosatt i lillehjernen, der de hjelper til med å regulere motorisk bevegelse. Det er store antall dendritter arrangert i en tre-aktig struktur som finnes i Purkinje-celler. Dendritter mottar informasjon fra andre nevroner, og instruerer cellen om den skal videresende en melding til andre nevroner.

Lillehjernen er ordnet i flere nivåer, med Purkinje-celler plassert på det dypeste nivået. Disse spesialiserte cellene mottar informasjon fra alle andre nivåer, og integrerer innspill fra resten av lillehjernen. Purkinje-cellene er cerebellumets eneste utgangskilde. Det er en viktig forbindelse mellom Purkinje-celler og lillehjernen, siden disse cellene lar dette området sende meldinger til resten av hjernen.

I tillegg til å koordinere informasjon fra lillehjernen, mottar Purkinje-celler også signaler fra andre hjerneområder og ryggmargen. Disse signalene antas å inneholde sensorisk informasjon og motoriske planleggingssignaler som kan påvirke motorisk bevegelse. De fleste av disse signalene er eksitatoriske, noe som betyr at de oppfordrer mottakercellen til å passere langs sitt eget signal. Purkinje-celler overfører imidlertid hemmende signaler, noe som kan gi en pekepinn på deres rolle.

Den nøyaktige måten Purkinje-celler og lillehjernen fungerer sammen på, er ennå ikke helt forstått. Lillehjernen kan bruke disse cellene som en slags tolk. Purkinje-celler får direkte og indirekte eksiterende tilførsel fra hjernestammen, ryggmargen og medulla, men har hemmende effekt. Dette faktum har ført til at forskere har teoretisert at Purkinje-celler arrangerer dette store volumet av informasjon og integrerer den. De luker ut bakgrunnsstøy og sender ut forståelige meldinger som bare inneholder essensielt innhold til resten av hjernen.

Ledetråder til forholdet mellom Purkinje-celler og lillehjernen kan bli funnet ved å studere sykdommer som påvirker disse cellene. Cerebellar abiotrofi er en sykdom som dreper Purkinje-celler rundt fødselstidspunktet. Dyr med denne sykdommen viser manglende bevissthet om lemmeposisjonen når de går, ukoordinert bevegelse, skjelving, problemer med å evaluere avstand og unormal gang når de går.

Noen sykdommer som er sett hos mennesker, som Niemann-Pick sykdom, kan forårsake lignende symptomer. Disse spesielle symptomene peker på at Purkinje-celler integrerer informasjon relatert til den romlige orienteringen av kroppen, kontroll og koordinering av motoriske bevegelser, og de relative stillingene til kroppsdeler. Purkinje-cellene og lillehjernen jobber derfor sammen for å samle mengder informasjon, og instruere kroppen hvordan de skal koordinere bevegelser basert på denne informasjonen.