自然环境中存在着丰富的周期性感觉刺激,这种刺激可以有效地影响人类的知觉。然而,在神经回路中,周期性刺激与非周期性刺激是否被分别处理,这个问题目前还尚不清楚。通过在成年大鼠视皮层的全细胞记录和人类视觉心理物理实验,本文对该问题进行研究。实验结果显示,在神经元活动水平与知觉水平,周期性刺激都能比非周期性刺激在更大的范围上产生影响。神经元感受野外的周期性刺激(1-11赫兹)可以稳健地诱发膜电位在刺激频率上的振荡,而以非周期性方式呈现相同的刺激则无明显作用。相应的人类心理物理实验表明,视野远端照明度的变化可以影响对视野中心刺激亮度的感知,这种影响也是周期性刺激的较非周期性刺激的更强。进一步,周期性刺激在神经元活动水平和知觉水平上的调节作用,都是随着刺激的增加而累积,并且以波样形式逐步传播的。因此,周期性刺激可以在更大的空间尺度上调节皮层活动和视知觉,对皮层信息处理产生全局的影响。