Towards Biofeedback in Immersive Virtual Reality: Personalization and Interactivity for Anxiety Reduction

Abstract

This thesis investigates how Immersive Virtual Reality (IVR) can be used to support emotional and physiological regulation, with particular attention to the use of real-time physiological signals. The thesis comprises three research outcomes. First, a systematic review was conducted on the use of biosensors in IVR experiences. Subsequently, an IVR application was developed to deliver Progressive Muscle Relaxation training and was compared with its traditional implementation. Finally, an immersive escape room serious game was developed that uses the user’s heart rate to adapt the experience and train emotional regulation through breathing. The results show that IVR can facilitate reductions in subjective anxiety and promote motivation, attention, and the learning of self-regulation strategies. The use of physiological biofeedback may additionally provide a more interactive and personalized experience

Esta tesis estudia cómo la Realidad Virtual Inmersiva (RVI) puede utilizarse para apoyar la regulación emocional y fisiológica, prestando especial atención al uso de señales fisiológicas en tiempo real. La tesis está compuesta por tres resultados de investigación. En primer lugar, se realizó una revisión sistemática sobre el uso de sensores biométricos en experiencias de RVI. Posteriormente, se desarrolló una aplicación de RVI para realizar el entrenamiento en Relajación Muscular Progresiva y se comparó con su aplicación tradicional. Finalmente, se desarrolló un videojuego inmersivo tipo escape room que utiliza la frecuencia cardíaca del usuario para adaptar la experiencia y entrenar la regulación emocional a través de la respiración. Los resultados muestran que la RVI puede facilitar la reducción de la ansiedad subjetiva y favorecer la motivación, la atención y el aprendizaje de estrategias de autorregulación. El uso de biofeedback fisiológico puede aportar además una experiencia más interactiva y personalizada.