This thesis illustrates the design and development of Lumina, a serious game for mobile devices born from the integration of neuroscience, psychology, and game design, with the aim of offering an accessible, non-invasive, and scientifically based self-help tool for emotional regulation. Although the game interface is structured around the typical mechanics of an endless runner, in which the user is challenged to dodge obstacles and collect items along a continuous path, the experience transcends mere reflex stimulation. Each video game component is rigorously calibrated to modulate and support the player's psychophysiological state. The project integrates brainwave entrainment, bilateral stimulation (EMDR), chromotherapy, and visual biofeedback within a dynamic and adaptive environment. These elements are complemented by design solutions aimed at ensuring high accessibility for users with motor, visual, or neurodivergent disabilities. Within this ecosystem, Artificial Intelligence performs a targeted and limited support function: through the integration of LLM models, the system processes the user's voice or text input exclusively to map their initial emotional state and calibrate the game's procedural environment. To assess the application's true effectiveness, the thesis concludes with a validation phase conducted on a heterogeneous sample of 43 participants. The testing protocol combined objective physiological measurements, obtained by monitoring heart rate (BPM) variations pre- and post-session, with subjective assessments collected using standardized psychometric questionnaires (SAM, SUS, TAM, GEQ). The results demonstrated a real and measurable reduction in physiological and mental activation, accompanied by a transition to positively charged emotional states. The data also validate the "digital haven" construct, highlighting high usability and users' propensity to accept and reuse the application in their daily lives.

Il presente lavoro di tesi illustra la progettazione e lo sviluppo di Lumina, un serious game per dispositivi mobili nato dall'integrazione di neuroscienze, psicologia e game design, con l'obiettivo di offrire uno strumento di auto-aiuto accessibile, non invasivo e scientificamente fondato per la regolazione emotiva. Sebbene l'interfaccia ludica si strutturi attorno alle meccaniche tipiche di un endless runner, in cui l'utente è chiamato a schivare ostacoli e raccogliere elementi lungo un percorso continuo, l'esperienza trascende la mera stimolazione dei riflessi. Ogni componente videoludica è infatti rigorosamente calibrata per modulare e supportare lo stato psico-fisiologico del giocatore. Il progetto integra brainwave entrainment, stimolazione bilaterale (EMDR), cromoterapia e biofeedback visivo all'interno di un ambiente dinamico e adattivo. Tali elementi sono affiancati da soluzioni progettuali mirate a garantire un'elevata accessibilità per utenti con disabilità motorie, visive o neurodivergenze. All'interno di questo ecosistema, l'Intelligenza Artificiale svolge una funzione di supporto mirata e circoscritta: tramite l'integrazione di modelli LLM, il sistema elabora l'input vocale o testuale dell'utente esclusivamente per mapparne lo stato emotivo iniziale e calibrare l'ambiente procedurale di gioco. Al fine di valutare la reale efficacia dell'applicativo, il lavoro di tesi si conclude con una fase di validazione condotta su un campione eterogeneo di 43 partecipanti. Il protocollo di test ha previsto l'incrocio di misurazioni fisiologiche oggettive, ottenute tramite il monitoraggio della variazione della frequenza cardiaca (BPM) pre e post-sessione, con valutazioni soggettive raccolte mediante questionari psicometrici standardizzati (SAM, SUS, TAM, GEQ). I risultati emersi hanno certificato una reale e misurabile riduzione dell'attivazione fisiologica e mentale, accompagnata da una transizione verso stati emotivi a valenza positiva. I dati validano inoltre il costrutto di "rifugio digitale", evidenziando un'elevata usabilità e propensione degli utenti ad accettare e riutilizzare l'applicazione nella vita quotidiana.

Progettazione, Sviluppo e Validazione di un Ecosistema Terapeutico Digitale: Un Serious Game Mobile con Modulazione Sensoriale Adattiva per la Regolazione Emotiva

SOMMA, DAMIANO
2025/2026

Abstract

This thesis illustrates the design and development of Lumina, a serious game for mobile devices born from the integration of neuroscience, psychology, and game design, with the aim of offering an accessible, non-invasive, and scientifically based self-help tool for emotional regulation. Although the game interface is structured around the typical mechanics of an endless runner, in which the user is challenged to dodge obstacles and collect items along a continuous path, the experience transcends mere reflex stimulation. Each video game component is rigorously calibrated to modulate and support the player's psychophysiological state. The project integrates brainwave entrainment, bilateral stimulation (EMDR), chromotherapy, and visual biofeedback within a dynamic and adaptive environment. These elements are complemented by design solutions aimed at ensuring high accessibility for users with motor, visual, or neurodivergent disabilities. Within this ecosystem, Artificial Intelligence performs a targeted and limited support function: through the integration of LLM models, the system processes the user's voice or text input exclusively to map their initial emotional state and calibrate the game's procedural environment. To assess the application's true effectiveness, the thesis concludes with a validation phase conducted on a heterogeneous sample of 43 participants. The testing protocol combined objective physiological measurements, obtained by monitoring heart rate (BPM) variations pre- and post-session, with subjective assessments collected using standardized psychometric questionnaires (SAM, SUS, TAM, GEQ). The results demonstrated a real and measurable reduction in physiological and mental activation, accompanied by a transition to positively charged emotional states. The data also validate the "digital haven" construct, highlighting high usability and users' propensity to accept and reuse the application in their daily lives.
2025
2026-07-16
Design, Development, and Validation of a Digital Therapeutic Ecosystem: A Mobile Serious Game with Adaptive Sensory Modulation for Emotional Regulation
Il presente lavoro di tesi illustra la progettazione e lo sviluppo di Lumina, un serious game per dispositivi mobili nato dall'integrazione di neuroscienze, psicologia e game design, con l'obiettivo di offrire uno strumento di auto-aiuto accessibile, non invasivo e scientificamente fondato per la regolazione emotiva. Sebbene l'interfaccia ludica si strutturi attorno alle meccaniche tipiche di un endless runner, in cui l'utente è chiamato a schivare ostacoli e raccogliere elementi lungo un percorso continuo, l'esperienza trascende la mera stimolazione dei riflessi. Ogni componente videoludica è infatti rigorosamente calibrata per modulare e supportare lo stato psico-fisiologico del giocatore. Il progetto integra brainwave entrainment, stimolazione bilaterale (EMDR), cromoterapia e biofeedback visivo all'interno di un ambiente dinamico e adattivo. Tali elementi sono affiancati da soluzioni progettuali mirate a garantire un'elevata accessibilità per utenti con disabilità motorie, visive o neurodivergenze. All'interno di questo ecosistema, l'Intelligenza Artificiale svolge una funzione di supporto mirata e circoscritta: tramite l'integrazione di modelli LLM, il sistema elabora l'input vocale o testuale dell'utente esclusivamente per mapparne lo stato emotivo iniziale e calibrare l'ambiente procedurale di gioco. Al fine di valutare la reale efficacia dell'applicativo, il lavoro di tesi si conclude con una fase di validazione condotta su un campione eterogeneo di 43 partecipanti. Il protocollo di test ha previsto l'incrocio di misurazioni fisiologiche oggettive, ottenute tramite il monitoraggio della variazione della frequenza cardiaca (BPM) pre e post-sessione, con valutazioni soggettive raccolte mediante questionari psicometrici standardizzati (SAM, SUS, TAM, GEQ). I risultati emersi hanno certificato una reale e misurabile riduzione dell'attivazione fisiologica e mentale, accompagnata da una transizione verso stati emotivi a valenza positiva. I dati validano inoltre il costrutto di "rifugio digitale", evidenziando un'elevata usabilità e propensione degli utenti ad accettare e riutilizzare l'applicazione nella vita quotidiana.
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embargo fino al 17/01/2028

Descrizione: La tesi presenta Lumina, un serious game mobile per la regolazione emotiva che unisce neuroscienze, IA e game design; test empirici ne confermano l'efficacia nel ridurre lo stress, validandolo come accessibile rifugio digitale.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/27309