Varför är det så utmanande att öka antalet personer som vaccineras? Hur förblir folkligt motstånd mot vaccination stark även när sjukdomar som kan förebyggas gör comeback?

En ny studie från Dartmouth College visar att tidigare problem med vacciner kan orsaka ett fenomen som kallas hysteres, skapa en negativ historia som stärker allmänhetens beslutsamhet mot vaccination. Fyndet förklarar varför det är så svårt att öka upptaget även när överväldigande bevis tyder på att vacciner är säkra och fördelaktiga.

En hysteresloop gör att effekten av en kraft observeras även efter att själva kraften har eliminerats. Det är därför arbetslösheten ibland kan förbli hög i en återhämtande ekonomi. Det är därför fysiska objekt motstår att återgå till sitt ursprungliga tillstånd efter att ha påverkats av en yttre kraft. Och, enligt Dartmouth-forskningen, det är därför allmänheten motsätter sig vaccinationskampanjer för sjukdomar som vanlig influensa.

"Med tanke på alla fördelar med vaccination, det har varit en kamp att förstå varför vaccinationsfrekvensen kan förbli envist låg, sa Feng Fu, en biträdande professor i matematik vid Dartmouth College. "Historien spelar roll, och vi vet nu att hysteres är en del av svaret."

Forskningen, publiceras i tidskriften Förfaranden från Royal Society B , är den första studien som visar att hysteres kan påverka folkhälsan.

"När folk ifrågasätter säkerheten eller effektiviteten av ett vaccin, det kan vara väldigt svårt att få dem att gå bortom dessa negativa associationer. Hysteres är en kraftfull kraft som är svår att bryta på samhällsnivå, sa Fu, som ledde forskargruppen.

Låg efterlevnad av vaccin är ett folkhälsoproblem som kan orsaka förlust av "flockimmunitet" och leda till spridning av infektionssjukdomar. I delar av Europa och Nordamerika, barndomssjukdomar som mässling, påssjuka och kikhosta har kommit tillbaka till följd av otillräcklig vaccinationstäckning.

Tidigare studier har kombinerat beteendemodeller med epidemiologi för att förstå utmaningen med frivillig vaccination, men har inte helt kunnat förklara ihållandet av låg vaccinationsefterlevnad. Dartmouth-forskningen studerar specifikt hur tidigare problem i samband med vaccinationer kan påverka nuvarande och framtida vaccinationsbeslut.

"Denna studie visar varför det är så svårt att vända låga eller sjunkande vaccinnivåer, " sa Xingru Chen, en doktorand vid Dartmouth och den första författaren till forskningsartikeln. "Kraften av fakta, logiska argument kring folkhälsofrågor är helt enkelt inte tillräckligt för att övervinna hysteres och mänskligt beteende."

Enligt forskningen, hysteresloopen kan orsakas av frågor relaterade till risken och effektiviteten av vacciner. Negativa erfarenheter eller uppfattningar relaterade till vaccination påverkar trenden av upptag över tid - känd för forskarna som en "vaccinationsbana" som fastnar i hysteresloopen.

Hysteres förhindrar en ökning av vaccinationsnivåerna även efter att de negativa invändningarna har undanröjts, göra samhället allt mer sårbart för sjukdomsutbrott.

"När det gäller vaccinationsnivåer, det förflutna förutspår framtiden. Tyvärr, detta betyder att många människor kommer att lida i onödan om vi inte hittar ett sätt att bryta den negativa effekten av hysteresloopen, sa Fu.

Studien hänvisar till exemplet med helcellskikhostavaccin i England och Wales under perioden från 1978 till 1992. Det tog den 15-årsperioden för upptagningen av "kikhosta"-vaccinet att återhämta sig från 30 procent till 91 procent. Enligt forskargruppen, en sådan återhämtning bör endast ta ungefär ett år under idealiska omständigheter.

Forskningen noterar också den långsamma ökningen av mässlingsvaccination inför återkommande utbrott. I vissa länder, som Frankrike, mässling har blivit en endemisk sjukdom trots tillgången till ett effektivt vaccin.

Enligt studien:"Täckningen av mässlingvaccination har bara gradvis klättrat uppåt, men är fortfarande otillräcklig, i mer än ett decennium efter den ökända MMR-vaccination och autismkontroversen."

"Vaccinationsnivåerna i en befolkning kan sjunka snabbt, men, på grund av hysteres, återhämtningen i samma befolkning kan ta många år, " sa Chen.

För vanlig influensa, studien tyder på att ett vaccin måste ha en effektivitet på över 50 procent för att uppnå höga nivåer av vaccination, en svår nivå att nå på grund av den hastighet med vilken sjukdomen muterar.

Genom att identifiera hystereseffekten vid vaccination, forskargruppen hoppas att folkhälsotjänstemän kan utforma kampanjer som ökar antalet frivilliga vaccinationer, särskilt genom att främja vaccination som ett altruistiskt beteende som önskas av moraliska och sociala normer.