10:11
Разделяй и властвуй: случайные эффекты, ключевые для сдерживания эпидемий

Врожденная случайность контактов между инфицированными и здоровыми людьми усиливает преимущества разделения популяции на более мелкие сообщества для борьбы с эпидемиями.

Чтобы контролировать эпидемию, власти часто вводят различные степени изоляции. В статье в журнале Chaos, опубликованной издательством AIP, ученые обнаружили, используя математику и компьютерное моделирование, почему разделение большой популяции на несколько субпопуляций, которые не смешиваются, может помочь сдержать вспышки без введения ограничений на контакт внутри этих местных сообществ.

"Ключевая идея заключается в том, что при низком количестве инфекций колебания могут существенно изменить ход эпидемий, даже если вы ожидаете экспоненциального увеличения числа инфекций в среднем”, - сказал автор Рамин Голестанян.

Когда число инфекций велико, случайные эффекты можно игнорировать. Но разделение популяции может создать сообщества настолько малые, что случайные эффекты имеют значение.

"Когда большая популяция делится на более мелкие сообщества, эти случайные эффекты полностью изменяют динамику всей популяции. Случайность приводит к тому, что пиковые показатели инфицирования значительно снижаются”, - сказал автор статьи Филип Биттихн.

Чтобы выяснить, как случайность влияет на эпидемию, исследователи сначала рассмотрели так называемую детерминированную модель без случайных событий. Для этого теста они предположили, что особи в каждой субпопуляции сталкиваются с другими с той же скоростью, что и в большой популяции. Несмотря на то, что субпопуляции не могут смешиваться, в подразделенной популяции наблюдается та же динамика, что и в исходной большой популяции.

Однако, если в модель включены случайные эффекты, то происходят драматические изменения, даже если скорость контакта в субпопуляциях такая же, как и в полной.

Популяция из 8 миллионов особей с 500 первоначально инфицированными была изучена с использованием коэффициента инфекционного контакта, наблюдаемого для COVID-19 с мягкими мерами социального дистанцирования. С этими параметрами болезнь распространяется в геометрической прогрессии, а число инфекций удваивается каждые 12 дней.

“Если этой популяции будет позволено смешиваться однородно, динамика будет развиваться в соответствии с детерминированным прогнозом с пиком около 5% инфицированных лиц", - сказал Биттин.

Однако, если население разделить на 100 субпопуляций по 80 000 человек в каждой, Пиковая доля инфицированных лиц снизится до 3%. Если сообщество разделится еще больше на 500 подгрупп по 16 000 человек в каждой, то заражение достигнет пика только в 1% от первоначальной популяции.

Основная причина, по которой разделение населения работает, заключается в том, что эпидемия полностью ликвидирована в значительной части подгрупп. Этот "эффект вымирания" возникает, когда цепи инфекции самопроизвольно обрываются.

Другой способ разделения работ заключается в десинхронизации всего населения. Даже если вспышки происходят в небольших сообществах, пики могут наступать в разное время и не могут синхронизироваться и складываться в большое число.

“В действительности, субпопуляции не могут быть полностью изолированы, поэтому локальное вымирание может быть только временным”, - сказал Голестанян. "В настоящее время проводятся дальнейшие исследования, чтобы принять это и соответствующие контрмеры во внимание.”

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Китайский марсоход Yutu-2 показывает, что лежит под дальней поверхностью Луны


Ученые впервые пилотировали кувыркающегося микробота внутри толстой кишки животного


Ученые поместили ген человеческого интеллекта в обезьяну. Другие ученые обеспокоены

Категория: Тайны / Новости / Гипотеза / Наука | Просмотров: 48 | Добавил: admin | Теги: Разделяй и властвуй: случайные эффе, AIP, Сообщество, субпопуляция, ключевые для сдерживания эпидемий, Популяция, число инфекций | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar