Российские ученые построили математическую модель для борьбы с пандемиями в разных странах мира

Ученые Нижегородского Университета Лобачевского (ННГУ) рассчитали математическую модель для борьбы с новыми пандемиями. С ее помощью можно прогнозировать скорость и продолжительность развития эпидемии, а также число госпитализаций и эффективность противоэпидемических мероприятий, сообщает сайт вуза.  

Построением математической модели занимались специалисты кафедры нейротехнологий Института биологии и биомедицины ННГУ им. Лобачевского. Разработчики учли социальные и культурные особенности населения 169 стран мира, проанализировав ситуации протекания ковидной пандемии, для того, чтобы эпидемиологи и медики могли определять стратегию борьбы с новыми инфекционными вызовами.  

Для этого ученые из Нижнего Новгорода исследовали, как в мире менялась динамика заболеваемости ковид в течение первых 300 дней. Они установили математические закономерности в поведении жителей разных стран. Оказалось, что динамика эпидемии зависит от реакции населения на опасность заражения, а также на вводимые ограничения, 

В основе построения модели, по словам специалистов, лежит теория общего адаптационного синдрома, по которой реакция на стресс-фактор не зависит от его природы. Когда извне поступает тревожная информация, у человека срабатывает режим тревоги, потом он мобилизуется, а затем наступает истощение, когда он перестает противодействовать обстоятельствами. Предложенная модель дает возможность математически прогнозировать скорость развития эпидемии, длительность плато между волнами, а также количество пациентов, обратившихся за медицинской помощью и согласных на стационарное лечение. Кроме того, возможно предусмотреть эффективность противоэпидемических мероприятий и другие параметры.

Как показал анализ пандемии ковид, проведенный разработчиками, жители России слабо реагировали на новую информацию и внешнее воздействие, и модель поведения у них менялась достаточно медленно, а вот особый режим жизни они поддерживали дольше. Самыми сознательными оказались жители Испании и Франции, — они активно мобилизовались, поэтому заболеваемость в этих странах быстро вышла на продолжительное плато. Наиболее высокими коэффициенты истощения продемонстрировали в США, Колумбии и Иране, поэтому эпидобстановка там постоянно усугублялась, а одна волна быстро переходила в другую.   

В дальнейшем исследователи приступят к созданию системы математических моделей, чтобы способствовать принятию эффективных региональных или страновых стратегий борьбы с эпидемиями и режимов поведения населения в стрессовых ситуациях. «Для каждой страны рассчитаны коэффициенты мобилизации и истощения, отражающие принятие населением особых правил поведения и потерю интереса к ним. В будущем это позволит выстраивать национальные стратегии по борьбе с пандемией», – считает Иннокентий Кастальский, автор исследования, доцент кафедры нейротехнологий ИББМ ННГУ. 

Исследовательская работа была проведена по федеральной программе «Приоритет 2030». Ее результаты размещены в международном издании  Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 

В ноябре 2023 года  ученые ННГУ и Балтийского университета им. Канта представили свою работу по созданию интерфейса, ускоряющего реакции мозга короткими магнитными импульсами сквозь кости черепа для реабилитации пациентов после травм.