Wenn eine Epidemie ausbricht, breiten sich mehr als nur Infektionen aus. Mit zunehmenden Fällen verbreiten sich Informationen über die Krankheit, wie man sie erkennt und wie man sie verhindert, schnell auch unter den Menschen in den betroffenen Gebieten. Relativ wenig ist jedoch über das Zusammenspiel zwischen dem Verlauf von Epidemien und dieser Verbreitung von Informationen an die Öffentlichkeit bekannt.
Ein Forscherpaar entwickelte ein Modell, das Epidemien durch zwei Linsen untersucht – die Ausbreitung von Krankheiten und die Verbreitung von Informationen – um zu verstehen, wie zuverlässige Informationen während dieser Ereignisse besser verbreitet werden können. In Chaos, von AIP Publishing, berichten Xifen Wu und Haibo Bao, dass ihr zweischichtiges Modell die Auswirkungen von Massenmedien und Informationen zur Infektionsprävention auf die Epidemieschwelle vorhersagen kann.
In den letzten Jahren verbreiteten sich Epidemien auf der ganzen Welt zusammen mit präventiven Informationen. Und die Massenmedien beeinflussten die Einstellung der Menschen zur Epidemieprävention. Unser Ziel ist es, herauszufinden, wie diese Faktoren die Ausbreitung der Epidemie beeinflussen, und eine bestimmte Anleitung für die Prävention und Bekämpfung von Epidemien zu geben.“
Haibo Bao, Studienautor
Um ihrer Frage nachzugehen, vergleicht das Modell der Forscher die Wechselwirkungen zwischen zwei Informationsschichten. Die erste ist die Übertragung der Krankheit selbst, die durch physischen Kontakt zwischen Menschen verbreitet wird. Die zweite nimmt den Informationsraum sozialer Netzwerke ein, in denen verschiedene Stimmen die Vor- und Nachteile der Infektionsprävention teilen, die als positive bzw. negative Informationen bezeichnet werden.
Das Modell stellt eine Reihe von Gleichungen bereit, die zur Berechnung der epidemischen Schwelle mit einer Technik namens mikroskopische Markov-Ketten verwendet werden können.
Im Mittelpunkt dieser Berechnung steht die Zeitverzögerung zwischen Ansteckung und Genesung. Je länger es dauert, bis sich Patienten von einer Infektion erholen, desto unwahrscheinlicher ist es, dass ein Patient geheilt wird, was zu einer geringeren Genesungsrate führt und den Ausbruch einer Krankheit erleichtert.
Die Verbreitung wirksamer Präventionspraktiken und der Einsatz von Massenmedien können jedoch die Epidemieschwelle erhöhen und die Ausbreitung der Infektion erschweren. Sie simulieren dies, indem sie die Zeitverzögerungen im Zusammenhang mit der Wiederherstellung reduzieren, was die Wiederherstellungsraten erhöht.
„Die größte Herausforderung bei unserer Arbeit besteht darin, die Auswirkungen positiver Informationen, negativer Informationen und der Massenmedien gleichzeitig auf die Genesungsrate und die Prävalenz der Epidemie zu analysieren“, sagte Bao. „Was uns am meisten überrascht hat, ist, dass es nicht immer möglich ist, die Rückgewinnungsrate durch eine Erhöhung der Kommunikationsrate von Massenmedien zu verbessern.“
Bao hofft, dass die Arbeit andere dazu inspiriert, High-Level-Mathematik einzusetzen, um solche interdisziplinären Fragen anzugehen. Als nächstes wollen sie die Auswirkungen von Bevölkerungsmobilität und Impfungen analysieren.
Quelle:
Amerikanisches Institut für Physik (AIP)
Referenz:
Wu, X & Bao, H., (2022) Die Auswirkung positiver und negativer Informationen auf SIR-ähnliche Epidemien in verzögerten Multiplex-Netzwerken. Chaos. doi.org/10.1063/5.0126799.
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