Non-linearity and statistics - implications of hormesis on dose-response analysis

In medical applications of statistics, such as drug testing or risk assessment, most investigators usually expects linear dose-response pattern and are rather surprised finding that the effects on some individuals are even opposite than those expected from the assumption of linearity. We provide several examples of non-linear dose-response pattern, the phenomenon called hormesis, both chemical and radiation hormesis. We also discuss possible explanation of hormesis based on cybernetic regulation mechanism or on chaotic attractor hypothesis, as well as consequences of hormesis for epidemiology and medical statistics.

---

W statystyce medycznej, na przykład przy testowaniu leków lub ocenie ryzyka, większość badaczy oczekuje liniowej zależności wyniku działania od zastosowanej dawki i często zaskoczona jest faktem, że wynik bywa wręcz przeciwny niż oczekiwany przy takim założeniu. W pracy zaprezentowano kilka przykładów niełiniowej zależności wyniku działania od dawki, zjawiska zwanego hormezą, zarówno hormezy chemicznej jak też hormezy radiacyjnej. Przedyskutowano także próby wyjaśnienia zjawiska hormezy oparte na cybernetycznym modelu regułacji i hipotezie chaotycznego atraktora oraz konsekwencje zjawiska hormezy dla epidemiologii i statystyki medycznej.