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MIDAS Latin America Seminar: How disease risk awareness modulates transmission: coupling infectious disease models with behavioral dynamics

September 22, 2022
online

DETALHES DO ÚLTIMO EVENTO:

DATAS:
September 22, 2022
LOCAL:
online
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DESCRIÇÃO

Please join us for the next MIDAS Latin America Seminar. 

Date: Thursday September 22, 2022 12:00 PM ET (Miami). 

Speaker: Dr. Mauricio Santos Vega from the Department of Biological Engineering, Universidad de los Andes.

Topic: “How disease risk awareness modulates transmission: coupling infectious disease models with behavioral dynamics.”

“Generando un marco conceptual para acoplar modelos epidemiológicos con dinámicas de comportamiento: Cómo la precepción del riesgo a una enfermedad modula la transmisión.”

Abstract:
Epidemiological models often assume that individuals do not change their behavior or that those aspects are implicitly incorporated in parameters in the models. Typically, these assumptions are included in the contact rate between infectious and susceptible individuals. However, adaptive behaviors are expected to emerge and play an important role in the transmission dynamics across populations. Here, we propose a theoretical framework to couple transmission dynamics with behavioral dynamics due to infection awareness. We modelled the dynamics of social behavior using a game theory framework, which is then coupled with an epidemiological model that captures the disease dynamics by assuming that individuals are aware of the actual epidemiological state to reduce their contacts. Results from the mechanistic model show that as individuals increase their awareness, the steady-state value of the final fraction of infected individuals in a susceptible-infected-susceptible (SIS) model decreases. We also incorporate theoretical contact networks, having the awareness parameter dependent on global or local contacts. Results show that even when individuals increase their awareness of the disease, the spatial structure itself defines the steady state. We are currently extending this framework to incorporate fieldwork data to explore the role of water management on the transmission of Aedes-borne diseases. These models include individual changes in the patterns of water storage and consumption, which in turn changes dynamically the number of Aedes breeding sites in relation to water management practices, which are defined in multiple hierarchical spatial levels. Our modeling results show a threshold that determines when this type of epidemics could be controlled through behavioral changes.

Resumo:
Los modelos epidemiológicos a menudo asumen que los individuos no cambian su comportamiento o que esos aspectos se incorporan implícitamente en los parámetros de los modelos. Sin embargo, literatura reciente ha mostrado el rol de factores intrínsecos y extrínsecos en las decisiones individuales en la dinámica de una enfermedad infecciosa (p. ej., vacunarse, usar mosquiteros, almacenar agua). Estas decisiones están determinadas por una combinación de factores que controlan como las personas evalúan o perciben el entorno y el riesgo. Nuestra investigación se ha centrado en entender la relación entre la propagación de enfermedades infecciosas y el comportamiento humano y hemos propuesto un marco matemático para considerar las heterogeneidades conductuales individuales, como los comportamientos adaptativos, que se espera que surjan y desempeñen un papel importante en la dinámica de transmisión. Específicamente, hemos acoplado sistemas sociales y ecológicos para capturar la dinámica del comportamiento social con un marco de teoría de juegos. Los resultados de los modelos muestran que a medida que las personas aumentan su conciencia, la fracción final de personas infectadas en un modelo susceptible-infectado-susceptible (SIS) disminuye. También al incorporar redes de contacto teóricas, teniendo el parámetro de conciencia dependiente de contactos globales o locales. Los resultados muestran que la estructura espacial define el estado estacionario incluso cuando los individuos aumentan su conciencia de la enfermedad. Actualmente, estamos extendiendo este marco de trabajo y combinándolo con datos e información de campo aplicado a explorar el papel del manejo del agua en la transmisión de enfermedades transmitidas por Aedes. Resultados de estos modelos, donde los individuos varían sus patrones de almacenamiento/consumo de agua, haciendo que el número de criaderos cambie dinámicamente en relación con la forma en que las personas gestionan el recurso en múltiples escalas jerárquicas espaciales, muestra un efecto de umbral que permitiría controlar epidemias a través de cambios comportamentales.

TESTEMUNHOS

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