循环交替模式（CAP）是一种内源性脑电节律，反映了非快速眼动（NREM）睡眠的动态组织 [1]。它由电皮层激活的周期性序列（A 相）组成，这些序列与介入的背景脑电活动（B 相）明显区分。CAP 时间与总 NREM 睡眠时间的比率（CAP 率）是 NREM 睡眠不稳定的既定标志 [2]。CAP 代表一种振荡反应，赋予睡眠脑灵活适应内部或外部扰动的能力，从而维持睡眠连续性 [2]。对 CAP A 相的时频分析表明，delta 波功率不仅在 A1 中显著，而且在较小程度上也在 A2 和 A3 亚型中显著 [2]。这一观察结果表明，慢波成分先于或伴随定义 A2 和 A3 的较快活动，这与 delta 活动经常构成初始觉醒反应的观点一致 4, 5。
除了作为睡眠不稳定标志的作用外，CAP 已演变成一个更广泛的框架，涵盖睡眠维持和中断，桥接觉醒调节、睡眠连续性和睡眠中的认知加工 2, 5。
CAP A 相根据频率内容细分为三个亚型：A1，以脑电同步为特征（主要为慢波）；A3，以脑电去同步为特征（快活动）；A2，包含两者元素。评分规则在共识图谱中定义，最近一次更新于 2026 年 [2]。在功能上，A1 亚型被认为反映睡眠保护机制，支持慢波睡眠（SWS）的维持，符合稳态原则 [6]，而 A2 和 A3 亚型与睡眠片段化和皮质觉醒增加有关，与经典觉醒定义表现出强相关性 [7]。
脑电觉醒，根据美国睡眠障碍协会（ASDA）标准定义 [8]，由频率向 theta、alpha 或 beta 活动的急剧变化组成，短暂取代睡眠背景。间歇性 alpha、K-alpha 复合体、theta 范围的顶尖瞬变和低电压 beta 爆发如果满足持续时间标准，可能符合条件 [2]。高振幅慢瞬变（过度同步的 delta 活动），以非常高的电压 delta 活动爆发（通常在儿童中为 300–400 μV）为特征，在儿科记录中经常遇到，主要对应于 A1 和 A2 相 [2]。
仅评估睡眠宏观结构不足以捕捉发育期间脑电成熟的完整复杂性。CAP 分析提供了观察丘脑皮质相互作用、NREM 睡眠不稳定性和儿童皮质活动成熟轨迹的敏感窗口 [2]。常规数据显示 CAP 比率随生命周期的轨迹呈倒 U 形曲线：从婴儿早期的大约 7–13% 9, 10，上升到生命第二年的约 26% [11] 和学龄前儿童的约 26% [12]，在围青春期的达到峰值约 62% [13]，然后下降到青春期的约 43% 和年轻成人的约 32%，在老年晚期和老年再次增加 14, 15。在成人中，A2 和 A3 亚型与脑电觉醒显著相关，而 A1 亚型则不然 [16]。在整个生命周期中，A1 始终占 CAP A 相的最大比例，在儿童中其百分比与 SWS 时间呈正相关 [17]。A1 在儿童时期的优势并不意味着睡眠中断，而是反映了增高的稳态驱动力，需要更多的保护性振荡周期来维持恢复性睡眠 6, 15。学龄前儿童与学龄儿童相比观察到的 A2 相对增加，可能表明早期皮质成熟期间睡眠不稳定性较高的过渡期 [15]。
在成人中，定量谱分析确定了与 CAP 亚型相关的两个不同频率成分：一个慢成分（0.25–2.5 Hz）是 A1 的特征，一个快成分（7–12 Hz）是 A3 的特征，两者在 A2 中共存 [18]。成人的地形图显示，慢成分在前额区域占主导地位，而快成分在顶枕区域最大，源定位建议慢波段有额中线发生源，快波段有中线和非半球性顶枕发生源 [18]。儿童中是否存在类似的谱学和地形图组织，以及这些特性如何随夜间演变，尚未得到调查。
高密度脑电图（HD-EEG）记录提供了远优于常规多导睡眠监测的空间分辨率，能够以全头皮覆盖范围表征睡眠脑电发生源的地形图 [19]。我们之前报告了 23 名正常发育儿童（平均年龄 10.22 岁；范围 8–13.7 岁）使用整夜视频 -PSG 和 256 通道 HD-EEG 的常规 CAP 参数 [20]，发现 CAP 率为 50.52 ± 10.55%，与围青春期已发表的常规值一致 [17]，且年龄与 N3 中的 A1 指数和持续时间呈正相关。本研究通过表征该队列中 CAP A 亚型的谱内容和头皮地形图扩展了该工作。
本研究的目标是：(1) 使用 HD-EEG 表征正常发育围青春期儿童 CAP A 亚型（A1, A2, A3）的谱内容和头皮地形图，(2) 通过比较早期和晚期夜间 NREM 睡眠期，检查这些谱和地形特征的夜间动态变化。鉴于样本量和单中心设计，本研究应被视为探索性和假设生成性，而不是试图建立常规值。
