Todo depende de lo que quieras gastarte en la ampliación:
Si puedes realiza un poco de overclock a ese micro, cambiar la gráfica y otros 4 gb de Ram sería una buena actualización. Pero viendo la gráfica que tienes, para que el aumento de rendimiento sea notable miraría algo tipo GTX 660 o R9 270, o 7870.
No conozco la revisión de tu placa base pero en la web de gigabyte, la rev.3.1 admite procesadores Phenom II X6 o FX-61xx o FX-81xx que podría ser otra mejora bastante sustancial. Aunque he de decir que la series FX-6100 y FX-8100 no son de lo mejor que hizo AMD..
En cuanto al Dark Souls,en los requisitos publicados ponen como gráfica mínima una AMD 5870, aunque en los recomendados ponen una 6870 que tiene un rendimiento muy similar a tu 5850, será por cuestiones del Direct X que soporta cada modelo.
Supongo que podrás jugarlo en calidades medias, eso sí dependerá también de la resolución a la que juegues.
Un saludo!