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A Universal Game Controller Interface (UGCI) for Neurofeedback ADHD treatment
Aleksandar Miladinovic
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Philosophie und Bildungswissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Joint Degree Programme MEi :CogSci Cognitive Science
Betreuer*in
Paolo Battaglini
DOI
10.25365/thesis.49115
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27473.56299.612564-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist die häufigste psychische Störung bei Kindern, mit einer geschätzten Vorkommnis von 5% bei Kindern im Schulalter (American Psychiatric Association, 2013). Trotz der Wirksamkeit von Ther- apien (Lansbergen et al., 2011; Arns, Heinrich and Strehl, 2014; Holtmann et al., 2014; Bluschke et al., 2016) hat sich, aufgrund von Nebeneffekten, der aktuelle Fokus auf die Entwicklung von alternativen Behandlungsmethoden verschoben. Eine der häufigsten nicht-pharmazeutischen Behandlungen für ADHS ist die Verhaltenstherapie mit Neu- rofeedback (NF) (Sonuga-Barke et al., 2013; Holtmann et al., 2014), die jedoch den Nachteil hat, dass es nur eine begrenzte Auswahl an Spielen für ADHS NF (Munoz et al., 2015) gibt. Die entwickelten anwendungsspezifischen Spiele können nicht nur die heutigen ästhetischen Standards nicht erfüllen, sondern liegen auch in anderen Aspekten wie der Spieldynamik (d.h. Vielfalt der Aufgaben) zurück. Aufgrund der schlechteren grafischen Standards und periodischer Dynamik verlagert sich die Aufmerksamkeit der Probanden (Kinder) nach einigen Sitzungen, wodurch die Therapie merkbar an Effizienz verliert. Die Entwicklung neuer, fortgeschrittener Spiele ist kostenintensiv und erfordert, dass ein profitabler Markt existiert. In dieser Thesis befasse ich mich mit der Prob- lematik und präsentiere ein innovatives Design für ein Universal Game Control Interface (UCGI), das Befehle und Eingaben moduliert in dem es die Aufmerksamkeit mittels EEG misst. Das UCGI wird somit als Proxy zwischen dem Steuergerät (z.B. Gamepad, Joystick, etc.) und einer Konsole bzw. Computer dienen. Das Gerät wird dabei auf bereits standardisierte Interfaces zwischen Computer und Controller zurückgreifen, wodurch jedes beliebige Spiel direkt gelenkt werden kann. Folglich können auch die aktuellsten Spiele ohne weitere Anpassungen gespielt werden. Die vorliegende Master- arbeit präsentiert eine detaillierte Beschreibung des konzeptuellen Designs als auch der Implementierung des ersten UGCI Prototypen. Abschließend demonstriere ich die Effektivität des Geräts und dessen Potenzial in der NF Behandlung von ADHS anhand einer durchgeführten Studie.
Abstract
(Englisch)
Attention-deficit / hyperactivity disorder (ADHD) is the most common of psychiatric disorders in children with an assessed prevalence of about 5% in school-aged children (American Psychiatric Association, 2013). Despite the fact that medical therapy is very efficacious (Lansbergen et al., 2011; Arns, Heinrich and Strehl, 2014; Holtmann et al., 2014; Bluschke et al., 2016), due to its adverse effects, current focus has been pointed to the development of an alternative treatment for the disorder. One of the most common non-pharmacological treatment of ADHD is behavioral training using Neurofeedback (NF) (Sonuga-Barke et al., 2013; Holtmann et al., 2014). However, one of the draw- backs of the therapy is that the selection of the games for ADHD NF (Munoz et al., 2015) is limited. The developed purpose specific games cannot follow today's standards in aesthetic domain, but also in other aspects, such as game dynamics (diversity of the tasks). Due to poorer graphical standards and periodical dynamics, after a couple of sessions, the subject's (children's) interests shifts and conceivably making the therapy less effective. Development of the new advance games are very resource demanding, and it requires the broad market to be profitable. To overcome the obstacle, in the thesis I propose an innovative design of the Universal Game Control Interface (UGCI), a device that will serve as a modulator of the game commands based on EEG measured subject's attention state. In other words, UGCI will be used as a proxy between a game controller (e.g., gamepad, joystick, etc.) and a playing console or a computer. The device exploits already standardized communication interface between computer and game controllers, therefore, allowing implicitly direct control of any existing game on the market. Consequently, the most recent games can be played without any modification. In this regard, the master thesis provides the detailed description of the conceptual and implementational design of the UGCI. Finally, a conducted empirical study has demonstrated the effectiveness of the device and its potential for NF treatment of ADHD.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
ADHD Biofeedback Brain-Computer Interface (BCI) EEG Game-based therapy Neurofeedback Neurotherapy
Schlagwörter
(Deutsch)
ADHS Brain-Computer Interface (BCI) EEG Game-based Therapie Neurofeedback Neurotherapie
Autor*innen
Aleksandar Miladinovic
Haupttitel (Englisch)
A Universal Game Controller Interface (UGCI) for Neurofeedback ADHD treatment
Paralleltitel (Deutsch)
Universal Game Controller Interface (UGCI) zur Behandlung von ADHS durch Neurofeedback
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
74 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Paolo Battaglini
AC Nummer
AC14502587
Utheses ID
43407
Studienkennzahl
UA | 066 | 013 | |