脑电仿真原理：BEM

什么是边界元模型（BEM）

脑电仿真系统EEG-Simulator的原理是使用边界元模型（BEM）进行前向计算的。 BEM是什么呢？简单来说，BEM将大脑的组织结构简化为三层网格，脑组织（Brain）、头骨（Skull）、头皮（Scalp），将大脑三维的体积问题，转化为二维的边界问题，在组织边界上进行计算。

什么是源空间？

在EEG-Simulator里面，第一步是加载源空间。什么是源空间，它是由FreeSurfer提供的一个大脑皮层网络，是一些神经电流源（dipole）的集合。 dipole,是位于大脑皮层上且方向垂直于大脑皮层的神经电流源，dipole的位置就在BEM最内部的脑组织（Brain）的内侧！ 不同的源空间所提供的皮层网络的dipole密度是不同的，密度越高，计算量越大。下面这个视频展示的就是dipole偶极子（绿色的点）。

EEG-Simulator的处理方式

EEG-Simulator并没有直接采用以dipole为基础的计算模式，而是以dipole为中心，x半径以内的所有的dipole为一个patch集合。以pacth集合为基础进行BEM的前向计算。 为了方便选择dipole，我们提供了一个脑磁图（MRI）。同时也提供了脑解剖学标签label，可以根据左右脑、脑解剖学标签label，在脑磁图上方便的选择位置。

前向计算

有了神经电流源dipole,根据头部的结构、三层网格模型，构建一个线性映射矩阵,将脑内部的信号，映射到头皮，这就是前向计算。