O noticiário da manhã relata um aumento nas infecções por coronavírus em sua área. Pegando essas informações, você decide pular sua corrida diária ao café ou adiar sua ida ao supermercado por mais uma semana. Embora muitos de nós provavelmente já tenhamos experimentado alguma versão dessas respostas adaptativas ao coronavírus, os caprichos e caprichos da natureza humana não são facilmente capturados por modelos epidemiológicos, que tendem a retratar o comportamento das pessoas como fatores estáveis ​​na propagação de doenças.

“Em modelos de epidemiologia, muitas vezes pensamos: 'Todo mundo está circulando no mercado, então precisamos dizer a todos para irem para casa e isso vai impedir a propagação da doença'”, disse Ronan Arthur, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Stanford Faculdade de Medicina . “Mas isso não é valorizar os incentivos individuais das pessoas ou os incentivos do governo.”

Arthur foi inspirado a desenvolver um modelo de doença epidêmica mais responsivo ao comportamento depois de perceber como as previsões sobre a epidemia de Ebola acabaram sendo muito mais terríveis do que o que realmente ocorreu devido, em parte, à mudança de comportamento das pessoas. Esse novo modelo epidemiológico, detalhado em um artigo publicado em 10 de fevereiro na PLOS Computational Biology , revelou uma complexa interação entre saúde e motivações econômicas e contato social.

“A chave para a formulação deste modelo matematicamente é a percepção de que otimizar o comportamento sob incentivos econômicos e de saúde conflitantes pode mudar drasticamente a dinâmica e os resultados da epidemia”, disse Arthur, que é o autor principal do artigo.

Ao contrário dos modelos epidêmicos padrão, este modelo assume que as pessoas enfrentam uma compensação comportamental e descreve isso como uma função matemática conhecida como função de utilidade. No modelo, as pessoas são motivadas a melhorar sua utilidade e a fazer isso interagindo com outras pessoas - talvez trabalhando, frequentando a escola ou socializando. Em circunstâncias normais, eles chegariam a um nível ideal de contato social para maximizar sua utilidade, mas em uma epidemia, interagir torna-se arriscado. Portanto, racionalmente, eles reduzirão seus contatos a um nível que equilibre suas interações com o risco de contrair a doença.

De acordo com o modelo, existe um equilíbrio teórico endêmico para tal sistema, o que significa que, sem a erradicação bem-sucedida, essa doença não pode desaparecer. De fato, de acordo com o modelo, é possível que ocorram ondas de surtos de infecção e mudanças sociais reacionárias - de forma ordenada ou caótica - para sempre.

Essa flutuação em torno de um equilíbrio resulta de um ciclo de feedback negativo entre o comportamento e o risco à saúde. À medida que uma população tenta obter a melhor utilidade possível, um maior risco de doença leva a menos contato social, o que leva a menor risco e maior contato social, o que aumenta o risco mais uma vez em um ciclo repetido.

Quando há atrasos na divulgação de informações sobre os riscos de doenças, essas flutuações tornam-se ainda mais caóticas. “Há alguma incerteza inerente à modelagem que realmente aparece em nosso trabalho, porque você tem mecanismos de feedback que podem jogar conclusões inteiras pela janela”, disse Arthur.

Quando o sistema social está reagindo a uma realidade epidemiológica que não é mais precisa, as respostas comportamentais das pessoas se desviam das circunstâncias reais e atuais. Essas complexidades tornam a matemática interessante, em que pequenas mudanças nos parâmetros, até mesmo no número inicial de infectados, podem ter efeitos desproporcionais e qualitativos nos resultados da epidemia.

"O problema é que você geralmente obtém informações sobre a infecção com um atraso e, em epidemias, esses atrasos podem causar todo tipo de estranheza em sua previsão", disse Marcus Feldman , o professor Burnet C. e Mildred Finley Wohlford no Escola de Humanidades e Ciências e autora sênior do artigo. “Em nosso modelo, vemos que o atraso das informações acaba sendo crítico.”

Este modelo sugere que a melhor maneira de neutralizar esse atraso de informação e enfrentar uma epidemia é reagir de forma exagerada às consequências previstas desde o início, por exemplo, decretando um bloqueio estrito para evitar o contato social por um breve período de tempo, na primeira indicação possível de uma potencial doença epidêmica - idealmente, quando a doença ainda pode ser controlada localmente. Isso, disseram os pesquisadores, também destaca a necessidade de melhores sistemas de alerta precoce, transparência, compartilhamento de informações e cooperação internacional durante a fase de surto para prevenir a infecção generalizada.

Uma vez que a doença é estabelecida, como o coronavírus está em muitos lugares, determinar a melhor resposta é mais complicado - mas limitações exageradas no contato social provavelmente farão parte da solução.

“Parece que as autoridades têm que aceitar os caprichos do que as diferentes pessoas pensam sobre comportamentos vantajosos para si mesmas e anular esses desejos individuais com algumas restrições severas para toda a população”, disse Feldman. “É assim que minimizamos a dinâmica que vemos com COVID e evitamos esses picos enormes e, em seguida, quedas subsequentes e picos novamente.”

No entanto, essas restrições devem ser implementadas com cuidado e planejamento, porque o modelo também demonstra que o pensamento de curto prazo na resposta à epidemia pode levar a um ciclo perpétuo e ser mais caro no longo prazo.

“Há uma desvantagem lógica nos bloqueios que temos que reconhecer”, disse Arthur. “É verdade, você precisa bloquear, mas há compensações para reduzir o contato social que deve ocorrer intencionalmente e cuidadosamente - de preferência em um, curto, pesado, bloqueio, em vez de abrir e fechar ciclicamente em resposta atrasada ao número de infectados . ”

No futuro, os pesquisadores esperam ajustar seu modelo para levar em conta a transmissão de ideias culturais que podem afetar as respostas comportamentais das pessoas - como ser anti-máscara ou anti-vacina - e a profunda influência que as vacinas têm no curso de uma epidemia.