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社会动态影响中的疾病传播因素新模型

导读 像人类这样的超社会物种的行为和行动受到周围人的行为和行动的严重影响。这在整个 COVID-19 大流行期间都得到了证明;戴口罩和保持社交距

像人类这样的超社会物种的行为和行动受到周围人的行为和行动的严重影响。这在整个 COVID-19 大流行期间都得到了证明;戴口罩和保持社交距离等保护措施差异很大,因为这些行为受到人们所在地点和周围人的影响,这反过来又影响了疾病的患病率和传播率。

现在,宾夕法尼亚大学艺术与科学学院和加拿大皇后大学的研究人员已经建立了一个疾病传播的理论模型,该模型考虑了社会动态的影响,特别是非药物干预(NPI)如口罩和社会疏远如何受到社会规范的影响。

这项发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的研究表明,社会一致性创造了一种“粘性”,即如果NPI与其他人的做法不同,个人不愿意改变他们的NPI用法。

“一般来说,当有传染病发生时,理性的参与者不愿意冒险,会尽量避免生病,所以你自然会认为他们会根据这些担忧改变他们的行为,”宾夕法尼亚大学生物学副教授Erol Akçay说。 “但事实证明,人口,以及疾病传播率,是平等的, 如果不是更多的话,也会受到社会规范的影响。

研究人员旨在更好地了解风险和社会规范的优先级如何影响大流行期间NPI的采用。

为了实现这一目标,他们开发了一个模型,该模型考虑了感染风险,NPI的成本以及偏离NPI使用规范的社会成本。该模型描述了支持行为改变所需的个体数量的阈值动态,这在采用NPI行为时创造了“临界点”,其中疾病患病率的微小变化可能导致人群行为的重大转变。

“我们的模型发现,某些因素的微小变化,如NPI的有效性,传播率和干预成本,可能导致疾病传播率或发作率的巨大变化,”Akçay说。

他解释说,这部分是由于人们墨守成规,因此采取戴口罩等新行为的速度很慢,直到疾病达到如此之高的水平,以至于当人口翻倒时,风险感知压倒了一致性。墨守成规也反其道而行之;与人们只关心个人风险和成本相比,这种新行为在人群中持续的时间更长。这会产生明显的感染和NPI行为波。

随着NPI行为的成本或有效性等变量的变化,它可以产生或多或少的变化浪潮,并导致在流行病结束时感染的人或多或少。研究人员发现,攻击率并没有像预期的那样平稳地增加;相反,它在绘制时具有更“锯齿外观”。这些结果突出了社会规范与疾病传播之间的复杂关系。

“它一遍又一遍地增加然后减少,我们注意到其他参数的这种趋势,甚至是传输速率,”第一作者Bryce Morsky说,他开始在Akçay实验室担任博士后研究员,现在是佛罗里达州立大学的助理教授。

该团队还包括来自加拿大皇后大学的Felicia Magpantay和Troy Day,他们解释说,当他们在流行病开始时不使用NPI进行流行病学模拟时,他们的发作率可预测很高,最终,由于担心感染风险,个人开始使用NPI。

然而,当偏离社会规范的成本参数设定得更高时,NPI使用的开始要晚得多,“因为如果没有人戴口罩,你就不想成为第一个人,”Akçay说。

“因此,增加这个参数会导致掩蔽延迟,这导致第一波流行病比个人对其风险水平做出反应时要高得多。另一方面,当我们使用掩蔽进行模拟并且病例数开始下降时,人们不愿意停止掩蔽,因为没有人想成为第一个停止掩蔽的人,我们称之为粘性。

Morsky解释说,该模型最初受到先前一项研究的一些结果的启发,该研究调查了社会规范及其与互惠行为有关的影响,其中墨守成规的行为可以在合作社区中引发繁荣和萧条的循环。在这里,顺从行为使流行病浪潮本质上比其他方式更加明显,即使没有外部因素,如传播率的季节性变化。

Akçay说,有关这些趋势和社会动态的信息对于政策制定者权衡有关应对人类行为的决定非常有用。研究人员希望研究不同人群和社会经济背景的相互作用如何影响疾病干预的社会行为。