分类
布朗大学新闻

在布朗大学公共卫生学院,合作对抗未来的传染病

一个名为MAPPS的研究项目正在召集广泛的社区成员,以更好地了解社会混合如何导致病毒传播,以及这如何为未来的大流行应对提供信息。

普罗维登斯,罗德岛 [布朗大学]— 虽然大流行封锁有助于减轻 COVID-19 的传播以挽救生命,但专家们后来认识到它们还有其他负面影响。在下一次大流行之前,布朗大学公共卫生学院社区的成员正在合作开发一种更有针对性的方法来阻止疾病传播,这将使生活照常进行——或者至少在不隔离个人和关闭尽可能多的公共空间的情况下。

这个名为MAPPING@Brown的项目使用智能手机应用程序来研究社交互动,以确定它们如何塑造疾病传播模式。它涉及跟踪个人和人群的运动以及社会混合——人们如何、在哪里以及聚集了多长时间。

“由于传染性病原体在人与人之间传播,我们的社会互动塑造了疾病传播模式,”布朗大学流行病学副教授马克·卢里(Mark Lurie)说,他正在领导大流行预防策略(MAPPS)项目的流动性分析。

卢里是土生土长的南非人,是一名传染病流行病学家,专门研究撒哈拉以南非洲的艾滋病毒/艾滋病、性传播感染和结核病。他的研究的一个共同点是了解人类迁移和社会互动在流行病传播中的作用。Lurie说,目前关于人们一天有多少次互动的信息很少,疾病传播模型是数学计算,通常基于随机混合的假设。

“我们正试图确定人们在空间和时间中的位置,从而确定他们的社会互动,以根据观察到的人类行为创建更准确的预测模型,”卢里说。

他说,该项目的发现旨在帮助为公共卫生应对未来大流行提供信息。

“有了关于社交互动的细粒度数据和有效的预测模型,我们可以真正详细了解哪些行为在新的大流行期间是安全的,哪些是不安全的,”卢里说。“例如,我们应该把楼梯间做成单向的吗?是否应该限制班级规模,或者延长食堂的营业时间以降低混合密度?这些问题我们最终将有一些证据来帮助回答。

从 11 月 6 日到 19 日,MAPPING@Brown 正在普罗维登斯南大街 121 号的布朗公共卫生学院大楼内绘制社交网络。在大楼内花费任何时间的公共卫生社区成员都可以参与,每个选择加入的参与者都会下载一个定制创建的MAPPS应用程序,该应用程序与研究团队共享数据。

普罗维登斯,罗德岛 [布朗大学]— 虽然大流行封锁有助于减轻 COVID-19 的传播以挽救生命,但专家们后来认识到它们还有其他负面影响。在下一次大流行之前,布朗大学公共卫生学院社区的成员正在合作开发一种更有针对性的方法来阻止疾病传播,这将使生活照常进行——或者至少在不隔离个人和关闭尽可能多的公共空间的情况下。

这个名为MAPPING@Brown的项目使用智能手机应用程序来研究社交互动,以确定它们如何塑造疾病传播模式。它涉及跟踪个人和人群的运动以及社会混合——人们如何、在哪里以及聚集了多长时间。

“由于传染性病原体在人与人之间传播,我们的社会互动塑造了疾病传播模式,”布朗大学流行病学副教授马克·卢里(Mark Lurie)说,他正在领导大流行预防策略(MAPPS)项目的流动性分析。

卢里是土生土长的南非人,是一名传染病流行病学家,专门研究撒哈拉以南非洲的艾滋病毒/艾滋病、性传播感染和结核病。他的研究的一个共同点是了解人类迁移和社会互动在流行病传播中的作用。Lurie说,目前关于人们一天有多少次互动的信息很少,疾病传播模型是数学计算,通常基于随机混合的假设。

“我们正试图确定人们在空间和时间中的位置,从而确定他们的社会互动,以根据观察到的人类行为创建更准确的预测模型,”卢里说。

他说,该项目的发现旨在帮助为公共卫生应对未来大流行提供信息。

“有了关于社交互动的细粒度数据和有效的预测模型,我们可以真正详细了解哪些行为在新的大流行期间是安全的,哪些是不安全的,”卢里说。“例如,我们应该把楼梯间做成单向的吗?是否应该限制班级规模,或者延长食堂的营业时间以降低混合密度?这些问题我们最终将有一些证据来帮助回答。

从 11 月 6 日到 19 日,MAPPING@Brown 正在普罗维登斯南大街 121 号的布朗公共卫生学院大楼内绘制社交网络。在大楼内花费任何时间的公共卫生社区成员都可以参与,每个选择加入的参与者都会下载一个定制创建的MAPPS应用程序,该应用程序与研究团队共享数据。

该项目得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的100万美元资金支持,作为预防大流行的预测智能第一阶段开发赠款的一部分。

社交混合数据的正确组合

最近公共卫生学院的访客可能已经注意到安装在墙壁和天花板上的白色小盒子。该团队安装了大约2,000个这样的信标,在参与者手机上的蓝牙和Wi-Fi的帮助下,该系统创建了“时空”移动数据,项目研究员Guixing Wei解释说。Wei说,该团队将研究人们相互交流的频率,他们在一起的时间以及何时何地见面等因素 – 流行病学建模的基本参数。

迄今为止,科学家们几乎无法获得室内运动数据,因为使用卫星技术的 GPS 在室内表现不佳——这是大流行期间抑制合同追踪的部分原因。但是SPH中的蓝牙信标将允许研究人员对室内位置进行三角测量。

“这是同类研究中最大的室内运动和移动性研究,”Wei说。

该团队不断完善数据收集过程,不仅尽可能准确,而且保护隐私。科学家们说,这个定制应用程序是与布朗的计算和可视化中心合作为MAPPS创建的,只收集了最低限度的人口统计信息。

MAPPS的一个长期目标是在不实际跟踪个人的情况下获得有关人们运动或社会联系的见解,计算机科学实践的兼职助理教授Julia Netter说,他负责协调布朗大学计算机科学系的社会责任计算项目。

“如何剥离信息以仅获得特定项目或研究问题所需的信息:这是目前计算机科学的一个重要研究领域,”Netter说。将这些关键见解整合到像MAPPS这样的项目中,公共卫生研究人员正在寻找特定类型的数据进行社会混合分析,并且不需要有关个人的额外和潜在的敏感信息,这非常有用。

认识到可能出现的有关隐私的问题,MAPPS团队邀请SPH社区在项目进展过程中与他们一起学习。2023 年 1 月,由 Lurie、Netter 和布朗数学计算与实验研究所的共同研究人员主持的为期四天的研讨会探讨了大数据的伦理问题,以创建一个数据收集和存储框架。Netter 强调,该团队还在项目开始前的几周内举办了信息发布会——透明度是关键。

在副教授阿比盖尔·哈里森(Abigail Harrison)关于全球疾病负担的课程的秋季会议上,卢里介绍了MAPPS,解释了动机,过程和目标。不出所料,学生们提出了一些问题:该应用程序是否仅在参与者在建筑物中时收集数据?(是的。如何将研究结果推广到城市人口?(本可行性研究仅针对公共卫生学院。是否可以将其他问题添加到应用程序中?(希望在下一阶段。 

然后,卢里要求举手,询问学生是否愿意注册该应用程序。四分之三的班上学生毫不犹豫地把手举在空中。卢里问是否有学生 不想 被跟踪;没有一只手举起来。然而,有三四名学生承认他们处于观望状态。

班级成员承认,布朗大学公共卫生专业的学生往往渴望参与研究,他们倾向于对这样的项目感兴趣。一名学生评论说,与她参与的另一项研究相比,进入门槛很低,“这似乎非常令人不寒而栗。另一位学生对此表示赞同:他说,我的数据已经被很多应用程序收集了,所以他不妨好好利用这些数据。

下课了。学生们在收拾行李之前,为卢里的演讲鼓掌。

公共卫生研究的社区方法

MAPPS是一个广泛的合作项目,涵盖多个专业。除了Lurie之外,布朗大学的其他五名教职员工共同领导了该项目,他们在密码学、数字技术伦理、数学建模和应用统计方法、计算机工程和比较有效性研究方面拥有研究专长。八名教职员工,其中许多来自公共卫生学院,但也具有计算机科学和行为科学方面的经验,扮演着支持角色。

每个学术水平的数十名布朗学生也自愿参与该项目。

玛丽亚·皮耶鲁奇尼(Maria Pieruccini)是布朗大学公共卫生硕士课程的二年级学生,她正在领导外展工作,以提高学生的意识。皮耶鲁奇尼报名不仅是因为MAPPS与她的研究相一致,还因为她的个人经历。

“我认为大流行培养了很多像我这样的学生,他们有兴趣为下一次大流行做准备,甚至预防下一次大流行,”皮耶鲁奇尼说,当 COVID-19 导致全国各地的大学采取行动取消教学时,他正在俄亥俄州立大学学习公共卫生。“这就是这项研究最初吸引我的原因——只是’大流行’和’流动性分析’这两个词就让我的大脑运转起来!”

虽然皮耶鲁奇尼指出,公共卫生专家在利用当时可用的信息尽了最大努力,但她希望避免再次大规模封锁。

“有了MAPPS,我们有机会利用这些信息来制定更清晰的应对措施,”Pieruccini说。“我们希望最终产品成为减少传播的更明智的方式,这样我们就不必怀疑这种反应是否值得权衡。我设想一个社会的运作比我们在封锁期间要好一点,我们可以使用这样的工具,不仅可以了解我们在做什么,而且能够真正证明这一点并让每个人都参与进来。

Lurie 正在为 MAPPS 申请第二阶段资金,这是一个竞争激烈的过程,这将使团队能够超越南大街 121 号的围墙,分析整个布朗大学校园和其他聚集环境中的社交互动。本月在SPH的项目将作为一项总体概念验证研究,为未来的研究奠定基础,并有充足的机会进行改进和参与者反馈。

“美国国家科学基金会的电话会议激发了我们思考我们需要回答什么样的研究问题,以便当下一次大流行来临时,我们比关闭大学更有见地、更具成本效益的策略,”卢里说。“我们再也不想在病毒大流行期间争先恐后了。下次我们必须做出更明智的决定。这就是为什么我们现在要尝试这样做。布朗的每个人都有机会提供帮助。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://www.brown.edu/news/2023-11-08/mapps