Abstract Global profile of gene expression at single-cell resolution remains to be determined for primates. Using a recently developed technology (“Stereo-seq”), we have obtained a comprehensive single-cell spatial transcriptome map at the whole-brain level for cynomolgus monkeys, with ∼600 genes per cell for 10 μm-thick coronal sections (up to 15 cm 2 in size). Large-scale single-nucleus RNA-seq analysis for ∼1 million cells helped to identify cell types corresponding to Stereo-seq gene expression profiles, providing a 3-D cell type atlas of the monkey brain. Quantitative analysis of Stereo-seq data revealed molecular fingerprints that mark distinct neocortical layers and subregions, as well as domains within subcortical structures including hippocampus, thalamus, striatum, cerebellum, hypothalamus and claustrum. Striking whole-brain topography and coordinated patterns were found in the expression of genes encoding receptors and transporters for neurotransmitters and neuromodulators. These results pave the way for cellular and molecular understanding of organizing principles of the primate brain.

In adults, music and speech share many neurocognitive functions, but how do they interact in a developing brain? We compared the effects of music and foreign language training on auditory neurocognition in Chinese children aged 8-11 years. We delivered group-based training programs in music and foreign language using a randomized controlled trial. A passive control group was also included. Before and after these year-long extracurricular programs, auditory event-related potentials were recorded (n = 123 and 85 before and after the program, respectively). Through these recordings, we probed early auditory predictive brain processes. To our surprise, the language program facilitated the children's early auditory predictive brain processes significantly more than did the music program. This facilitation was most evident in pitch encoding when the experimental paradigm was musically relevant. When these processes were probed by a paradigm more focused on basic sound features, we found early predictive pitch encoding to be facilitated by music training. Thus, a foreign language program is able to foster auditory and music neurocognition, at least in tonal language speakers, in a manner comparable to that by a music program. Our results support the tight coupling of musical and linguistic brain functions also in the developing brain.

ABSTRACT Mammalian cochlear outer hair cells (OHCs) are essential for hearing. OHC degeneration causes severe hearing impairment. Previous attempts of regenerating new OHCs from cochlear supporting cells (SCs) had yielded cells lacking Prestin, a key motor protein for OHC function. Thus, regeneration of Prestin+ OHCs remains a challenge for repairing OHC damage in vivo . Here, we reported that successful in vivo conversion of adult cochlear SCs into Prestin+ OHC-like cells could be achieved by simultaneous expression of Atoh1 and Ikzf2, two key transcriptional factors necessary for OHC development. New OHC-like cells exhibited upregulation of hundreds of OHC genes and downregulation of SC genes. Single cell transcriptomic analysis demonstrated that the differentiation status of these OHC-like cells was much more advanced than previously achieved. Thus, we have established an efficient approach to promote regeneration of Prestin+ OHCs and paved the way for repairing damaged cochlea in vivo via transdifferentiation of SCs.

Abstract Atoh1 is essential for the development of outer hair cells (OHCs) and inner hair cells (IHCs) in the mammalian cochlea. Whereas Ikzf2 is necessary for OHC development, the key gene for IHC development remains unknown. We found that deleting Tbx2 in neonatal IHCs led to their trans-differentiation into OHCs, by repressing 26.7% of IHC and inducing 56.3% of OHC genes, including Ikzf2 . More importantly, persistent expression of Tbx2 together with transient Atoh1 effectively reprogramed non-sensory supporting cells into new IHCs expressing functional IHC marker vGlut3. The differentiation status of these new IHCs is much more advanced than those previously reported. Thus, Tbx2 is essential for IHC development, and its co-upregulation with Atoh1 in supporting cells represents a new approach for treating IHC degeneration-related deafness.

The traditional Chinese medicine (TCM) industry in China exhibits significant regional disparities in health service utilization, the underlying reasons for which are yet to be fully explored. This study employs Geodetector models to analyze the factors affecting TCM service utilization, providing the first examination of spatial distribution patterns and influencing factors for both TCM outpatient (TCMOSU) and inpatient services (TCMISU). The findings of this study reveal spatial disparities across China's provinces, showing a prevalence of TCMOSU in the east and TCMISU decreasing from southwest to northeast. Global Moran's I autocorrelation analysis revealed a positive spatial correlation between TCMOSU and TCMISU across Chinese provinces, suggesting spatial clustering and the potential for interregional collaboration in the development of TCM services. Local Moran's I autocorrelation analysis revealed clusters of TCMOSU in wealthier eastern provinces, such as Jiangsu and Tianjin, and clusters of TCMISU in the southwest. Factor detector analysis revealed that disposable income per capita was the most significant factor linking higher incomes with increased TCMOSU. In contrast, TCMISU was primarily influenced by demographic factors, such as the illiteracy rate and population urbanization rate, emphasizing traditional practices in lower education regions. Interaction detector analysis revealed the joint effects of these factors, demonstrating how regional economic status, health status, and healthcare resource indicators interact with other factors for TCMOSU and how demographic factors significantly influence the prevalence of TCMISU. This study highlights the importance of considering health status together with regional economic, demographic, and healthcare resources when formulating TCM healthcare policies and allocating such resources in China. Promoting the balanced and coordinated regional development of TCM services across the country requires the development of strategies that account for these varied regional characteristics.

Oral Chinese class for international students is an important platform to cultivate learners' language and comprehensive quality, and provides a rich language learning and practice environment for international students. In order to better cultivate international students' comprehensive language application ability, this paper, guided by constructivism theory, explores and practices the reform of oral Chinese classroom teaching.