В недавней статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, Лоран Эбер-Дюфрен и Бенджамин Альтхаус показывают, что когда две отдельные болезни взаимодействуют друг с другом, население, сгруппированное в относительно изолированные группы, может спровоцировать эпидемии, которые распространяются как лесной пожар.«Мы думали, что понимаем, как работает кластеризация, — говорит Эбер-Дюфрен, — но оно ведет себя прямо противоположно тому, что мы думали, когда добавляются взаимодействия.
Наша интуиция была полностью ошибочной».В основе нового исследования лежат два эффекта, которые привлекли много внимания в последние годы — социальная кластеризация и коинфекция, — но не изучались вместе. Это, по словам Эбер-Дюфрен и Альтхаус, является серьезным упущением.
Обычно, по словам пары, кластеризация ограничивает вспышки. Может быть, дети в одном дошкольном учреждении заболеют, например, но поскольку эти дети не видят детей из других дошкольных учреждений очень часто, они вряд ли распространят болезнь очень далеко.Коинфекция часто работает наоборот. Когда кто-то заболевает, скажем, пневмококковой пневмонией, он с большей вероятностью, чем другие, заболеет гриппом, что снижает планку эпидемии обоих заболеваний.
Но соедините эти два эффекта, обнаруженные посредством компьютерного моделирования, и вы получите нечто большее — и отличное — чем сумма его частей. В то время как кластеризация работает для предотвращения эпидемий отдельных заболеваний, взаимодействие между такими заболеваниями, как пневмония и грипп, помогает поддерживать друг друга в рамках социальной группы достаточно долго, чтобы один из них мог разбиться на другие кластеры, становясь плацдармом для другого — или, возможно, искра в сухом лесу.Когда случается кондитерское дело, болезни, говорит Альтхаус, «могут загореться». Конечным результатом является более крупная и быстро развивающаяся эпидемия, чем это было бы возможно в противном случае.
Этот вывод имеет непосредственные последствия для должностных лиц общественного здравоохранения, чьи наихудшие сценарии могут быть другими или даже незначительными по сравнению со вспышками, предполагаемыми Хебером-Дюфреном и Альтхаусом.Но есть интересные выводы для сетевых ученых и исследователей сложных систем, которые часто мыслят эпидемиологическими терминами. Две идеи, например, могут взаимодействовать друг с другом, так что обе распространяются быстрее, чем сами по себе, как и болезни.
«Мы надеемся продолжить эту работу в новых и различных направлениях в эпидемиологии, социальных науках и изучении динамических сетей», — говорит Альтхаус. «Есть большой потенциал».Статья появилась в Трудах Национальной академии наук 20 июля 2015 г.