Creation of serious game allowing for recording physiological correlates of cognitive functions.

Celem pracy magisterskiej było stworzenie gry poważnej pozwalającej na rejestrowanie fizjologicznych korelatów funkcji kognitywnych. Do funkcji poznawczych (kognitywnych) zaliczamy pamięć, uwagę, funkcje wykonawcze, przetwarzanie przestrzenne oraz funkcje werbalne. W pracy zostało przedstawione kilka testów neuropsychologicznych używanych w medycynie do diagnozowania pacjentów. Na ich podstawie została zaprojektowana gra. Część z testów została obrana w fabułę i uzupełniona o mechanizmy growe. Autonomiczny system nerwowy to część układu nerwowego, która steruje funkcjami organizmu niezależnymi od naszej woli. Dzieli się na układ współczulny i przywspółczulny. Pierwszy odpowiada za reakcję “walcz albo uciekaj”, a drugi sprawia, że organizm się rozluźnia. Te reakcje organizmu zostały zarejestrowane za pomocą urządzenia BITalino oraz załączonych do niego czujników EKG i EDA. Zostało ono zintegrowane z grą za pomocą darmowego oprogramowania udostępnionego na stronie producenta. Testy gry zostały przeprowadzone na małej grupie testowej. Z zebranych danych biometrycznych został wyliczony wskaźnik SDNN zmienności rytmu zatokowego, czyli HRV, który jest wyznacznikiem aktywności autonomicznego systemu nerwowego. Wyniki wskazują na to, że podczas wytężonego wysiłku kognitywnego HRV rośnie.

The goal of the Master's thesis was to create a serious game allowing for recording physiological correlates of cognitive functions. Cognitive functions include memory, attention, executive functions, spatial processing and verbal functions. The paper presents several neuropsychological tests used in medicine to diagnose patients. The game was designed by choosing some of these tests.Then they were supplemented with plot and game mechanisms. The autonomic nervous system is a component of the peripheral nervous system that regulates involuntary physiologic processes. It is divided into the sympathetic and parasympathetic systems. The former is responsible for the fight-or-flight response, and the latter makes the body relax. These biosignals were recorded with the BITalino device and the attached ECG and EDA sensors. It was integrated with the game using free and open-source software available on the manufacturer's website. Tests of the game were conducted on a small test group. From the collected biometric data the SDNN (time domain index of heart rate variability) was calculated. It is a determinant of the autonomic nervous system activity. The results indicate that HRV increases during strenuous cognitive effort.