Diseño de un sistema de adquisición y procesamiento de señales biomédicas para el análisis de la influencia de videojuegos de acción en los cambios fisiológicos en sujetos sanos

Abstract

La presente tesis contiene el diseño e implementación de un sistema de adquisición y procesamiento de señales biomédicas y ambientales. Para el análisis de los cambios fisiológicos que producen los videojuegos, se usa los dispositivos wearables Polar OH1, Polar H10, Garmin Vivoactive4, Rhythm24 y Empatica E4; y una plataforma de adquisición de señales fisiológicas y ambientales. Los videojuegos para el protocolo de estimulación y caracterización son Grand Theft Auto V (GTAV), Sims3 y Stroop. Se integra todos los datos para ser monitoreados y controlados en una interfaz gráfica diseñada en un software, usando protocolos Bluetooth Low Energy (BLE) y Serial, para luego registrarse en una base de datos tipo “struct”. Las señales crudasson procesadas temporal y frecuencialmente, para someterse a un análisis estadístico. El dispositivo Polar H10 tiene la mejor medición de señal electrocardiograma (ECG) con una relación señal-ruido casi nula. La señal fotopletismografía (PPG) en Polar OH1 es óptima, la Empatica E4 tiene baja confiablidad para su señal PPG, por altos niveles de ruido en sus mediciones, contrastan sus demás señales de óptima calidad. Se tiene estimulaciones considerables en el sistema cardíaco y respiratorio en GTAV, mientras que el GSR presentó emociones muy marcadas como miedo y tristeza, indicadas por la encuesta realizada. En cambio, en el videojuego interactivo Stroop se ubica las emociones generadas en la región de estrés emocional. Se sustenta con los resultados obtenidos en encuestas realizadas al inicio y final de la estimulación. Con las características de señales electrooculograma horizontal (EOGH) y vertical (EOGV), y el ACC, se interpreta que existe un alto estado de concentración de los sujetos en el videojuego GTAV, mientras que en Stroop disminuye.