Hur stoppar du en zombieapokalyps? Vetenskapen förklarar

Zombiefilmer slutar ofta med en mirakelbota eller ankomsten av armén (eller huvudpersonerna och världen står inför osäkert döm). Men vad skulle hända om en ny sjukdom började omvandla människor till ett zombie-liknande tillstånd för riktigt, och hur kan vi faktiskt stoppa det? Att svara på denna typ av fråga är inte bara en rolig övning - det kan berätta mycket för oss om hur ett äkta, mycket infektiöst tillstånd kan sprida sig.

Forskare som studerar sjukdomen - epidemiologer - behöver svara på frågor som hur en sjukdom sprider sig, hur snabbt det är sannolikt att flytta genom en befolkning och, viktigast av allt, hur man bäst kan stoppa utbrottet och förhindra framtida händelser.

Tänk om en ny "zombieism" -sjukdom bröt ut som spred sig genom den vanligt beskrivna metoden för infekterat saliv som kommer in i människans blodomlopp efter att ha blivit biten av en zombie. Denna typ av direktkontakt spridning skulle normalt vara ganska ineffektivt för sjukdomsöverföring jämfört med luftburna infektioner, som kan sprida sig mycket lättare. Men zombieism är intressant, eftersom det som rabies, kan dess symtom inbegripa ångest, agitation, paranoia och terror som förändrar den infekterade individens beteende. Så zombier ska aktivt försöka bita eller äta sina offer, så att sjukdomen sprids snabbare.

Hitta källan

Den ursprungliga källan till zombieutbrottet är sällan ett bekymmer i skräckfilmer, medan epidemiologer spenderar mycket tid med hjälp av analys och modeller för att spåra tillbaka till det första sjukdomsfallet. Till exempel kan ett biologiskt medel som släpps ut i luften eller förorenad mat som konsumeras vid en stor social händelse orsaka ett stort antal infekterade individer samtidigt. En laboratorieolycka kan däremot i första hand påverka ett relativt litet, eventuellt inneboende antal individer, i ett litet område. Dessa parametrar, liksom sättet för överföring, kommer att påverka sjukdomsutbredningen.

Beväpnad med förståelse för överföringsmetoden kan vi överväga hur snabbt sjukdomen kunde röra sig genom en befolkning. För varje epidemi kommer epidemiologer att försöka beräkna ett grundläggande reproduktionsförhållande som beskriver det genomsnittliga antalet ytterligare fall en smittad individ kommer att generera. Detta nummer (ofta kallat RQ) beskriver hur svår ett utbrott är. En med en Rq på mindre än 1 kommer så småningom att dö ut, men mer än 1 kommer att spridas genom en befolkning.

Våra zombier utgår inte naturligt och kräver att deras huvud eller förstörelse av hjärnan avlägsnas för permanent död. Så det viktigaste övervägandet i en zombieepidemiologimodell är hur många människor en zombie kan bita innan den antingen löper ut ur offer eller förstörs. Detta är en funktion av många andra variabler inklusive befolkningstäthet och människors förmåga att förstöra zombies. Zombierna kan vara traditionella slow-slow-monsters, eller kanske de snabbare, mer dödliga infekterade människorna som skildras i filmen 28 dagar senare.

Om vi ​​antar att zombierna jakter naivt, är befolkningstätheten en av de viktigaste övervägandena. Ett tungt befolkat område ger gott om möjligheter för en viss zombie att mata, och smittade fall kommer att öka snabbt. Isolerade zombies skulle emellertid ha en tendens att blanda sig och orsaka ingen verklig skada.

Slutligen, efter att ha fastställt hur vår sjukdom sprider sig och hur snabbt det kan leda till sluttiderna (eller inte, beroende på vad som är fallet), måste vi identifiera den bästa metoden för att minska vårt Rq under 1. Detta kommer att säkerställa att infektionen gör det inte leda till en zombieapokalyps.

Det finns typiskt fyra svarsstrategier för zombieism, var och en med en grundning i en epidemiologisk studie. En uppenbar strategi är att karantänera de infekterade individerna, eventuellt med hopp om att utveckla ett botemedel eller vaccin. Även om detta kan bli framgångsrikt är processen att utveckla en botning lång och svår, och det är svårt och riskabelt att upprätthålla en perfekt karantän. I fall med hög RQ, som är typiskt för zombieepidemier, till och med en infekterad individ som sträcker sig i karantän eller inte fångas riskerar att utplåna värdslaget.

En strategi som ofta ses i zombiehistorier är att oinfekterade att gömma sig, i huvudsak isolera de som är friska från de som är smittade. Detta används vanligtvis när de infekterade individerna överträffar det friska. Detta skydd kan ses som någon form av immunisering, men framgång bygger på en fortsatt förmåga att förbli ifrån varandra. När de infekterade horderna har brutit mot din skyddade zon har du redan skapat en perfekt miljö för att sjukdomen ska spridas snabbt i ett litet utrymme.

Extreme Solutions

Med inget behandlingsalternativ är det en frestande alternativ att välja en selektiv kull som innebär att de infekterade individerna permanent avlägsnas från befolkningen. Men detta lider av samma problem som karantän. Det krävs inte bara effektiv avlägsnande av de infekterade, det måste också finnas en diagnostisk screeningprocess i handen så att tidiga fall med färre symptom kan detekteras.

Detta lämnar de skarpaste av alternativen: utrota det infekterade området med en förebyggande cull, med liten eller ingen oro för vem eller vad som förstörs i processen. Med stora missförhållanden men en garanterad slut på infektionen är det ofta valet att de "militära" karaktärerna plumpas i en zombiehistoria. Om du antar att du framgångsrikt kunde utrota alla de infekterade individerna kan det här vara det bästa alternativet. Men moraliska problem kvarstår om de stora förlusterna hos oinfekterade individer som också skulle äga rum.

Verkliga sjukdomar är sällan lika kraftfulla som i zombiefilmer, som vanligen har en överföringshastighet på 100 procent och kommer med en nästan fullständig brist på immunitet, återhämtning eller behandling. Men utforska fiktiva zombieliknande pandemier erbjuder också ett spännande sätt att diskutera smittsam sjukdomstransmission, förebyggande och behandling. Så nästa gång du sätter dig ner för att titta på din favorit zombiefilm eller TV-show, sätt dig i världens epidemiologiska skor: Vad skulle du göra, och varför?

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Joanna Verran och Matthew Crossley. Läs den ursprungliga artikeln här.