无论是咳嗽还是握手，感染者的一个接触点都可能引发传染病。与疾病相关的文化特征也是如此。斯坦福大学的理论生物学家开发了一种新的数学模型，研究人与人之间传播的与健康相关的行为或想法是如何危害公共健康的。
在一个新的数学模型中，斯坦福大学的研究人员将疾病动力学与有害健康的文化行为结合在一起——比如反对接种疫苗的情绪或对戴口罩的厌恶——这些行为本身可以像病原体一样传播。(图片来源:Getty Images)
根据斯坦福大学生物学家诺亚·罗森博格和他的团队开发的模型，当这些“文化病原体”——比如反对接种疫苗的情绪、对戴口罩的厌恶，或者对无效的民间药物的偏好——在人群中传播时，它们会促进疾病的传播。
这项研究是在covid -19之前进行的，并于今年5月发表在《进化人类科学》杂志上。该研究获得了斯坦福大学的资助，以进一步探索文化行为和疾病的结合如何可能与冠状病毒具体相关。
“对传染病进行数学建模的一个众所周知的困难是人类行为的不可预测性，”Rosenberg说。“但我们可以对不同可能的行为进行分类，并将它们放入一个数学模型中，以分析不同可能的结果。”
人口模型
罗森博格说，这项研究的想法来自对有害的民间医药和文化习俗的观察，比如医生施行的放血，或者传统印度医学中砷、铅和汞的使用。选择采用有害的治疗是医生和病人之间传播的一种情绪，但通常会加剧疾病状况。
为了将疾病的传播与情绪的传播联系起来，研究人员使用了一种被称为S-I-R的模型，这种模型将人群分成不同的群体，即易感人群、受感染人群和康复人群。“单维度行为和单维度疾病的S-I-R模型是理解行为动态如何影响疾病动态的最简单方法之一，”Rosenberg说。
在将反疫苗接种情绪建模为一种可传播偏好的情况下，这将意味着易感个体对疫苗没有决定;感染者是那些有反接种情绪的人;康复的人支持接种疫苗，不容易受到反接种情绪的影响。
实际上，任何特定的情绪都可能与广泛的情感相关，但简化模型提供了与疾病动态的更清晰的联系。例如，支持接种疫苗的个人可以在现实世界中改变想法，但模型假设他们不能(就好像他们已经因为他们的情绪而接种了疫苗，而不能撤销行动)。
“我们希望这类模型有一些真实性，但我们使它们越复杂，就越难以完全理解所有可能出现的潜在行为，”Rosenberg说。“我们的目标是理解各种现象是如何相互影响的，而不是做出预测。”在这个模型中，我们清楚地看到，反对接种疫苗的情绪是如何促进这种正在使用疫苗的疾病的传播的。”
培养的病毒
这项研究的设计考虑到了像麻疹这样的疾病，大多数人已经接种了疫苗。该模型显示了反疫苗接种情绪的动态如何使似乎已得到控制的疾病发生新的疫情——这一考虑对于当前的大流行可能变得重要。
对于公共卫生交流和资源，Rosenberg说，考虑将每个S-I-R组向更理想的区域过渡的成本和收益是有用的。在时间和资源方面,成本和收益减少感染,将不同的干预措施,诸如试图阻止传播着反免疫接种的人气和过渡pro-vaccination着反免疫接种或犹豫不决的人,以及那些pro-vaccination接种疫苗。
COVID连接?
尽管这项研究早于疫情爆发，但科学家们已经获得了斯坦福大学RISE基金，以进一步探索这些发现如何应用于COVID-19。根据Rosenberg的说法，厌恶戴口罩符合模型对培养病原体的定义。但一旦有效疫苗研制成功，反疫苗情绪也可能成为影响COVID-19的一个重要因素。如果与反疫苗情绪相关的行为持续存在，该模型可用于探索未来的重新出现会如何发生。
Rosenberg说:“随着大流行的发展，将文化进化框架与流行病动力学框架结合起来可以提供一些东西。”
另外一位斯坦福大学的合著者是研究生Rohan S. Mehta。诺亚·罗森博格也是斯坦福Bio-X的成员。
这项名为“将抗疫苗情绪建模为一种培养病原体”的研究由斯坦福大学计算、进化和人类基因组学中心的研究生资助。
要阅读所有关于斯坦福科学的报道，请订阅每两周一期的《斯坦福科学文摘》。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.stanford.edu/2020/09/08/modeling-behaviors-spread-disease/