Пандемия COVID-19 - одна из самых больших и серьезных проблем нашего времени, требующая нескольких подходов для успешного и эффективного решения. Следовательно, очень важно понимать биологические механизмы распространения вируса, а также определяющую динамику диффузии. Эту динамику можно изучить, используя понятие универсальности, согласно которому разные системы или классы систем могут демонстрировать одно и то же динамическое поведение и динамические характеристики, независимо от основных механизмов и динамических деталей.

Группа исследователей из Университета Западной Аттики - UNIWA, учреждения-участницы ЮНАИ в Греции, совместно с исследователями из Международного греческого университета, Университета Аристотеля в Салониках и Университета Балеарских островов, пришли в этом направлении к новой эпидемиологической модели, основанной на самоорганизованной критичности (SOC). Ценность этого исследования отмечается в условиях всемирных дебатов по таким вопросам, как эффективность вакцинации, социального дистанцирования, защитных мер и даже так называемого подхода «коллективного иммунитета».

Вышеупомянутая исследовательская группа представила ​​модель, имитирующая динамику распространения вирусной эпидемии среди населения, основанная на самоорганизующейся диффузии по решетке. Предлагаемая «Самоорганизующаяся модель распространения» (SODM) рассматривает состояние распространения эпидемии как самоорганизующуюся систему, довольно распространенную в природе процедуру, демонстрирующую такое же динамическое поведение с эпидемией, и способная различать вирусы по признаку их агрессивности. Эта самоорганизующаяся особенность возникает из сложности, демонстрируемоей самой системой.

Проверка достоверности модели проходит путем подгонки модели к эпидемиологическим данным, касающимся рассматриваемой группы населения. Эта модель демонстрирует критическое поведение в рамках теории критических явлений. Исходя из принципа универсальности, есть предположения, что текущая пандемия COVID-19 будет следовать динамике модели. В результате, приближение этой пандемии к критической точке, заданной моделью, означает, что время от пика до элиминации становится очень долгим, а количество инфицированного населения высоким.

Когда система выходит без каких-либо ограничений (подход «коллективного иммунитета»), процесс рспространения эпидемиии идет плавно и непродолжительно, только если вирус не обладает характеристиками повышенной агрессивности. В противном случае, в случае агрессивных вирусов, система может попасть в неконтролируемые ситуации с точки зрения высокого процента активного инфицированного населения и, что наиболее важно, с точки зрения продолжительноcти эпидемии. Последнее является следствием нелинейности системы и ее поведения в рамках теории критических явлений.

Основное внимание в исследовании уделяется агрессивным вирусам, таким как SARS-CoV-2. По словам доктора Янниса Контойанниса из UNIWA, «в таких случаях подход ‘коллективного иммунитета' по факту напрямую ведет к обширному и продолжительному распространению эпидемии, пандемии». Как говорит профессор Перикл Пападопулос, «единственный способ контролировать это - это соблюдать социальное дистанцирование и ограничить физические контакты». «Доказано, что они вместе с наиболее важным фактором, вакцинацией, отводят контрольный параметр системы от его критического значения; таким образом, создавая безопасную среду со сниженным процентом вируса», добавил эксперт.

По словам профессора Стелиоса М. Потиракиса, предлагаемая модель позволяет «оценить эффективность ограничительных мер в сочетании с вакцинацией, предоставляя полезный инструмент для принятия решений». Основным выводом из предложенной модели является тот факт, что пандемия COVID-19 ведет себя как физическое явление, и ее можно изучать через призму физики критических явлений. Это также является примером того, как в эти непростые времена университеты продвигают цель № 3 в области устойчивого развития: хорошее здоровье и благополучие.