Exposure to manganese via inhalation has long been known to elicit neurotoxicity in adults, but little is known about possible consequences of exposure via drinking water. In this study, we report results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 142 10-year-old children in Araihazar, Bangladesh, who had been consuming tube-well water with an average concentration of 793 μg Mn/L and 3 μg arsenic/L. Children and mothers came to our field clinic, where children received a medical examination in which weight, height, and head circumference were measured. Children’s intellectual function was assessed on tests drawn from the Wechsler Intelligence Scale for Children, version III, by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and creatinine and were asked to provide blood samples for measuring blood lead, As, Mn, and hemoglobin concentrations. After adjustment for sociodemographic covariates, water Mn was associated with reduced Full-Scale, Performance, and Verbal raw scores, in a dose–response fashion; the low level of As in water had no effect. In the United States, roughly 6% of domestic household wells have Mn concentrations that exceed 300 μg Mn/L, the current U.S. Environmental Protection Agency lifetime health advisory level. We conclude that in both Bangladesh and the United States, some children are at risk for Mn-induced neurotoxicity.

Exposure to arsenic has long been known to have neurologic consequences in adults, but to date there are no well-controlled studies in children. We report results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 201 children 10 years of age whose parents participate in our ongoing prospective cohort study examining health effects of As exposure in 12,000 residents of Araihazar, Bangladesh. Water As and manganese concentrations of tube wells at each child's home were obtained by surveying all wells in the study region. Children and mothers came to our field clinic, where children received a medical examination in which weight, height, and head circumference were measured. Children's intellectual function on tests drawn from the Wechsler Intelligence Scale for Children, version III, was assessed by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and creatinine and were asked to provide blood samples for measuring blood lead and hemoglobin concentrations. Exposure to As from drinking water was associated with reduced intellectual function after adjustment for sociodemographic covariates and water Mn. Water As was associated with reduced intellectual function, in a dose–response manner, such that children with water As levels > 50 μg/L achieved significantly lower Performance and Full-Scale scores than did children with water As levels < 5.5 μg/L. The association was generally stronger for well-water As than for urinary As.

BackgroundWe recently reported results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 10-year-olds in Bangladesh, who had been exposed to arsenic from drinking water in their home wells.ObjectivesWe present results of a similar investigation of 301 randomly selected 6-year-olds whose parents participated in our ongoing prospective study of the health effects of As exposure in 12,000 residents of Araihazar, Bangladesh.MethodsWater As and manganese concentrations of tube wells at each home were obtained by surveying all study region wells. Children and mothers were first visited at home, where the quality of home stimulation was measured, and then seen in our field clinic, where children received a medical examination wherein weight, height, and head circumference were assessed. We assessed children’s intellectual function using subtests drawn from the Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence, version III, by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, Processing Speed, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and were asked to provide blood samples for blood lead measurements.ResultsExposure to As from drinking water was associated with reduced intellectual function before and after adjusting for water Mn, for blood lead levels, and for sociodemographic features known to contribute to intellectual function. With covariate adjustment, water As remained significantly negatively associated with both Performance and Processing Speed raw scores; associations were less strong than in our previously studied 10-year-olds.ConclusionThis second cross-sectional study of As exposure expands our concerns about As neurotoxicity to a younger age group.

To overcome the disadvantage of the Arrhenius constitutive (AC) equation in predicting complex nonlinear flow behaviors, this work employed an artificial neural network (ANN) to introduce a proportional coefficient reflecting changes in softening mechanisms under various hot deformation conditions, thereby enhancing the applicability of the AC model. The result demonstrates that, compared to the AC model, the ANN-AC model effectively compensates for errors resulting from different softening mechanisms during hot deformation, with RMSE and MAPE decreasing by 62.47% and 63.75%, respectively. Additionally, the microstructure aligns with the evolution of the power dissipation factor (η) predicted by the ANN-AC model, indicating the map's accuracy. Microstructure analysis shows that discontinuous dynamic recrystallization (DDRX) grains nucleate adjacent to the original grain boundaries at low temperatures and high strain rates, while continuous dynamic recrystallization (CDRX) grains primarily form within original grains at high temperatures and low strain rates. The results reveal the effect of grain orientation on DRX, with <001>//CD (compression direction) oriented grains capable of activating multiple slip systems, indicating a propensity for the CDRX mechanism, whereas <101>//CD oriented grains, with fewer slip systems, promote DDRX through coordinated deformation via grain boundary motion.