Corona: "Eine Pandemie ist ein verhaltenspsychologisches Phänomen"

Bei der virtual.MEDICA 2020 hielt Prof. Dirk Brockmann die Keynote im MEDICA CONNECTED HEALTHCARE FORUM zum Thema digitale Epidemiologie, die während der Corona-Pandemie einen starken Schub erhalten hat. Sie kann uns verstehen helfen, wie das menschliche Verhalten den Verlauf der Pandemie beeinflusst.

Im Interview mit MEDICA.de spricht Brockmann über natürliche Experimente und erklärt, wie Wearables und gesammelte Daten Aufschluss über Infektionskrankheiten und ihre Ausbreitung geben können.

Herr Prof. Brockmann, wie würden Sie die digitale Epidemiologie beschreiben?

Prof. Dirk Brockmann: Sie umfasst im Wesentlichen neue Methoden und Daten, die miteinander kombiniert werden. Das sind zum Beispiel Daten, die über Smartwatches, Wearable Devices oder Smartphones gesammelt werden. Diese Daten werden oftmals nicht unter kontrollierten Bedingungen erhoben, sondern fallen in sogenannten natürlichen Experimenten an, also im täglichen Leben der Menschen.

Methodisch steht die digitale Epidemiologie an der Schnittstelle zwischen Informatik und der Gesundheitsforschung oder der Medizin, ähnlich wie die Bioinformatik. Diese ist ursprünglich entstanden, weil die elektronische Datenverarbeitung als Hilfsmittel bei der Auswertung von Gensequenzierungen benötigt wurde. Heute ist sie eine etablierte Wissenschaft.

Was wäre ein Beispiel für Daten aus natürlichen Experimenten?

Brockmann: Mobilitätsdaten etwa. Sehr viele Menschen besitzen heute Smartphones, die Bewegung und Aufenthaltsort erfassen und speichern. Daraus können wir viel lernen und Informationen gewinnen, die epidemiologisch relevant sind.

Ein anderes Beispiel wären Kontaktnetzwerke in Krankenhäusern. Man kann Personal und Patienten mit RFID-Chips ausstatten und damit räumlich und zeitlich sehr genau aufgelöst analysieren, wer mit wem Kontakt hatte. Die Auswertung dieser Netzwerke ist wiederum wichtig, um die Ausbreitung von nosokomialen Infektionen zu verstehen.

Sie haben auch die Entwicklung der Datenspende-App des Robert-Koch-Instituts geleitet. Welche Vorgänge in der realen Welt können Sie anhand dieser Daten analysieren?

Brockmann: Aus einer Studie von Anfang 2020 weiß man, dass Fieber den Ruhepuls erhöht. Der kann über Wearables gemessen werden. Aus statistischen Abweichungen der Daten einer Person aus dem Normalbereich kann man dann schließen, dass diese Person Fieber hat.

Über die Datenspende-App haben uns viele Menschen freiwillig solche Daten zur Verfügung gestellt. Da Fieber auch Teil der Covid-19-Symptomatik ist – man kann natürlich von Fieber nicht zwingend auf eine Corona-Infektion schließen – wäre es ein Indikator für die Ausbreitung von Covid-19 in einer großen Gruppe von Menschen, wenn viele von ihnen Fieber haben.

Welche neuen Erkenntnisse sind für Sie besonders wichtig?

Brockmann: Wir lernen viel über Kontaktnetzwerke, wobei da auch noch sehr viel unklar ist. Wir können die Dynamik dieser Infektionskrankheit nur verstehen, wenn wir die Kontaktnetzwerke verstehen. In der traditionellen Epidemiologie betrachtet man die Fallzahlen. Die sind aber nur ein Resultat der Dynamik, die durch die Kontakte zwischen Infizierten und Nicht-Infizierten getragen wird. Das können wir nur schwer messen, auch wenn es durch die Corona-Warn-App den Ansatz zur Aufzeichnung und Verfolgung von Kontakten gibt.

Wir lernen auch viel über den Zusammenhang von Infektionsdynamik und Verhalten der Menschen. Da gibt es eine starke Rückkopplung. In Modellen zu Epidemien wird eine Krankheit als dynamischer Prozess modelliert, mit steigenden oder fallenden Infektionszahlen, und das Verhalten der Menschen als konstant angenommen. Eine Pandemie dauert länger und ist gefährlicher. Die Politik reagiert, Menschen tragen Masken. Dann gehen die Fallzahlen runter, die Menschen werden unvorsichtiger, Beschränkungen werden gelockert. Das ist ein Wechselspiel, das wir verstehen müssen. Hier spielen digitale Tools eine große Rolle, weil sie erfassen können, welche Verhaltensänderungen stattfinden, zum Beispiel hinsichtlich der Mobilität.

Das halte ich für die wichtigste Einsicht: Eine Pandemie ist ein verhaltenspsychologisches Phänomen, mehr noch als ein virologisches oder medizinisches.

Wie wird sich die digitale Epidemiologie in Zukunft weiterentwickeln?

Brockmann: Sie wird sich wie die Bioinformatik etablieren. An einer Infektionskrankheit kann man das gut erklären: Wir haben den Menschen als Wirt und ein Virus, den Erreger. Dieses System müssen wir verstehen. Hier spielt die Bioinformatik schon eine große Rolle beim Verständnis der Biochemie des Virus.

Auf der Wirtsseite findet das noch nicht statt. Da geht es um Psychologie, um Verhaltensforschung und soziale Vernetzungen. Diese Schnittstelle zwischen Informatik und Sozialwissenschaften entsteht jetzt erst. Das ist auch ein Teil der Epidemiologie und hier müssen wir rein: Wir müssen die Verhaltensmuster von Populationen und Individuen verstehen und analysieren.

Wer jetzt Sozialwissenschaften oder Epidemiologie studiert, lernt nicht automatisch Programmieren. Aber das wird kommen und es wird vielleicht auch ein Standard werden wie die Bioinformatik.