985 resultados para advanced techniques
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Herein, the preferential oxidation of CO in excess hydrogen (PROX reaction) was studied over Au catalysts supported on ceria and Y or Nb doped ceria. Both supports and catalysts have been extensively characterized by a number of advanced techniques; XRD, N2-adsortion, Raman spectroscopy, XPS, and H2-TPR. The catalytic results showed that when an ideal mixture of H2 and CO is used for the PROX reaction the gold supported on pure ceria behaves better than the others samples. However, when a typical reformate gas composition containing CO2 and H2O is used, the gold supported on Nb doped sample behaves better than gold supported in pure ceria. It is suggested that niobium hampers the strong adsorption of CO2 and H2O in the active sites, thus improving the catalytic performance in real reformate gas.
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Software architecture erodes over time and needs to be constantly monitored to be kept consistent with its original intended design. Consistency is rarely monitored using automated techniques. The cost associated to such an activity is typically not considered proportional to its benefits. To improve this situation, we propose Dicto, a uniform DSL for specifying architectural invariants. This language is designed to reduce the cost of consistency checking by offering a framework in which existing validation tools can be matched to newly-defined language constructs. In this paper we discuss how such a DSL can be qualitatively and qualitatively evaluated in practice.
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Null dereferencing is one of the most frequent bugs in Java systems causing programs to crash due to the uncaught NullPointerException. Developers often fix this bug by introducing a guard (i.e., null check) on the potentially-null objects before using them. In this paper we investigate the null checks in 717 open-source Java systems to understand when and why developers introduce null checks. We find that 35 of the if-statements are null checks. A deeper investigation shows that 71 of the checked-for-null objects are returned from method calls. This indicates that null checks have a serious impact on performance and that developers introduce null checks when they use methods that return null.
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Regional anesthesia is an established method to provide analgesia for patients in the operating room and during the postoperative phase. While regional anesthesia offers unique advantages, as shown by the recent military experience, it is not commonly utilized in the prehospital or emergency department setting. Most often, regional anesthesia techniques for traumatized patients are first utilized in the operating room for procedural anesthesia or for postoperative pain control. While infiltration or single nerve block procedures are often used by surgeons or emergency medicine physicians in the preoperative phase, more advanced techniques such as plexus block procedures or regional catheter placements are more commonly performed by anesthesiologists for surgery or postoperative pain control. These regional techniques offer advantages over intravenous anesthesia, not just in the perioperative phase but also in the acute phase of traumatized patients and during the initial transport of injured patients. Anesthesiologists have extensive experience with regional techniques and are able to introduce regional anesthesia into settings outside the operating room and in the early treatment phases of trauma patients.
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On July 17, 1990, President George Bush ssued “Proclamation #6158" which boldly declared the following ten years would be called the “Decade of the Brain” (Bush, 1990). Accordingly, the research mandates of all US federal biomedical institutions worldwide were redirected towards the study of the brain in general and cognitive neuroscience specifically. In 2008, one of the greatest legacies of this “Decade of the Brain” is the impressive array of techniques that can be used to study cortical activity. We now stand at a juncture where cognitive function can be mapped in the time, space and frequency domains, as and when such activity occurs. These advanced techniques have led to discoveries in many fields of research and clinical science, including psychology and psychiatry. Unfortunately, neuroscientific techniques have yet to be enthusiastically adopted by the social sciences. Market researchers, as specialized social scientists, have an unparalleled opportunity to adopt cognitive neuroscientific techniques and significantly redefine the field and possibly even cause substantial dislocations in business models. Following from this is a significant opportunity for more commercially-oriented researchers to employ such techniques in their own offerings. This report examines the feasibility of these techniques.
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Half a decade has passed since the objectives and benefits of autonomic computing were stated, yet even the latest system designs and deployments exhibit only limited and isolated elements of autonomic functionality. From an autonomic computing standpoint, all computing systems – old, new or under development – are legacy systems, and will continue to be so for some time to come. In this paper, we propose a generic architecture for developing fully-fledged autonomic systems out of legacy, non-autonomic components, and we investigate how existing technologies can be used to implement this architecture.
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Cell population heterogeneity has attracted great interest for understanding the individual cellular performances in their response to external stimuli and in the production of targeted products. Physical characterization of single cells and analysis of dynamic gene expression, synthesized proteins, and cellular metabolites from one single cell are reviewed. Advanced techniques have been developed to achieve high-throughput and ultrahigh resolution or sensitivity. Single cell capture methods are discussed as well. How to make use of cellular heterogeneities for maximizing cellular productivity is still in the infant stage, and control strategies will be formulated after the causes for heterogeneity have been elucidated.
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With the proliferation of multimedia data and ever-growing requests for multimedia applications, there is an increasing need for efficient and effective indexing, storage and retrieval of multimedia data, such as graphics, images, animation, video, audio and text. Due to the special characteristics of the multimedia data, the Multimedia Database management Systems (MMDBMSs) have emerged and attracted great research attention in recent years. Though much research effort has been devoted to this area, it is still far from maturity and there exist many open issues. In this dissertation, with the focus of addressing three of the essential challenges in developing the MMDBMS, namely, semantic gap, perception subjectivity and data organization, a systematic and integrated framework is proposed with video database and image database serving as the testbed. In particular, the framework addresses these challenges separately yet coherently from three main aspects of a MMDBMS: multimedia data representation, indexing and retrieval. In terms of multimedia data representation, the key to address the semantic gap issue is to intelligently and automatically model the mid-level representation and/or semi-semantic descriptors besides the extraction of the low-level media features. The data organization challenge is mainly addressed by the aspect of media indexing where various levels of indexing are required to support the diverse query requirements. In particular, the focus of this study is to facilitate the high-level video indexing by proposing a multimodal event mining framework associated with temporal knowledge discovery approaches. With respect to the perception subjectivity issue, advanced techniques are proposed to support users' interaction and to effectively model users' perception from the feedback at both the image-level and object-level.
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This thesis discusses the use of the bass as a melodic instrument in jazz. It focuses on seven compositions performed for a Master's recital on March 22, 2010. For each selection, I provide a brief biography of the composer, information about the song and insight on performance practice. I examine the advanced techniques pioneered by innovative bassists and explore ways in which they can be used to further exploit the melodic potential of the bass in a jazz context. A compact disc recording of the recital is included.
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Optical coherence tomography (OCT) is a noninvasive three-dimensional interferometric imaging technique capable of achieving micrometer scale resolution. It is now a standard of care in ophthalmology, where it is used to improve the accuracy of early diagnosis, to better understand the source of pathophysiology, and to monitor disease progression and response to therapy. In particular, retinal imaging has been the most prevalent clinical application of OCT, but researchers and companies alike are developing OCT systems for cardiology, dermatology, dentistry, and many other medical and industrial applications.
Adaptive optics (AO) is a technique used to reduce monochromatic aberrations in optical instruments. It is used in astronomical telescopes, laser communications, high-power lasers, retinal imaging, optical fabrication and microscopy to improve system performance. Scanning laser ophthalmoscopy (SLO) is a noninvasive confocal imaging technique that produces high contrast two-dimensional retinal images. AO is combined with SLO (AOSLO) to compensate for the wavefront distortions caused by the optics of the eye, providing the ability to visualize the living retina with cellular resolution. AOSLO has shown great promise to advance the understanding of the etiology of retinal diseases on a cellular level.
Broadly, we endeavor to enhance the vision outcome of ophthalmic patients through improved diagnostics and personalized therapy. Toward this end, the objective of the work presented herein was the development of advanced techniques for increasing the imaging speed, reducing the form factor, and broadening the versatility of OCT and AOSLO. Despite our focus on applications in ophthalmology, the techniques developed could be applied to other medical and industrial applications. In this dissertation, a technique to quadruple the imaging speed of OCT was developed. This technique was demonstrated by imaging the retinas of healthy human subjects. A handheld, dual depth OCT system was developed. This system enabled sequential imaging of the anterior segment and retina of human eyes. Finally, handheld SLO/OCT systems were developed, culminating in the design of a handheld AOSLO system. This system has the potential to provide cellular level imaging of the human retina, resolving even the most densely packed foveal cones.
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Le cancer pulmonaire est la principale cause de décès parmi tous les cancers au Canada. Le pronostic est généralement faible, de l'ordre de 15% de taux de survie après 5 ans. Les déplacements internes des structures anatomiques apportent une incertitude sur la précision des traitements en radio-oncologie, ce qui diminue leur efficacité. Dans cette optique, certaines techniques comme la radio-chirurgie et la radiothérapie par modulation de l'intensité (IMRT) visent à améliorer les résultats cliniques en ciblant davantage la tumeur. Ceci permet d'augmenter la dose reçue par les tissus cancéreux et de réduire celle administrée aux tissus sains avoisinants. Ce projet vise à mieux évaluer la dose réelle reçue pendant un traitement considérant une anatomie en mouvement. Pour ce faire, des plans de CyberKnife et d'IMRT sont recalculés en utilisant un algorithme Monte Carlo 4D de transport de particules qui permet d'effectuer de l'accumulation de dose dans une géométrie déformable. Un environnement de simulation a été développé afin de modéliser ces deux modalités pour comparer les distributions de doses standard et 4D. Les déformations dans le patient sont obtenues en utilisant un algorithme de recalage déformable d'image (DIR) entre les différentes phases respiratoire générées par le scan CT 4D. Ceci permet de conserver une correspondance de voxels à voxels entre la géométrie de référence et celles déformées. La DIR est calculée en utilisant la suite ANTs («Advanced Normalization Tools») et est basée sur des difféomorphismes. Une version modifiée de DOSXYZnrc de la suite EGSnrc, defDOSXYZnrc, est utilisée pour le transport de particule en 4D. Les résultats sont comparés à une planification standard afin de valider le modèle actuel qui constitue une approximation par rapport à une vraie accumulation de dose en 4D.
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À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.
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L’augmentation de la croissance des réseaux, des blogs et des utilisateurs des sites d’examen sociaux font d’Internet une énorme source de données, en particulier sur la façon dont les gens pensent, sentent et agissent envers différentes questions. Ces jours-ci, les opinions des gens jouent un rôle important dans la politique, l’industrie, l’éducation, etc. Alors, les gouvernements, les grandes et petites industries, les instituts universitaires, les entreprises et les individus cherchent à étudier des techniques automatiques fin d’extraire les informations dont ils ont besoin dans les larges volumes de données. L’analyse des sentiments est une véritable réponse à ce besoin. Elle est une application de traitement du langage naturel et linguistique informatique qui se compose de techniques de pointe telles que l’apprentissage machine et les modèles de langue pour capturer les évaluations positives, négatives ou neutre, avec ou sans leur force, dans des texte brut. Dans ce mémoire, nous étudions une approche basée sur les cas pour l’analyse des sentiments au niveau des documents. Notre approche basée sur les cas génère un classificateur binaire qui utilise un ensemble de documents classifies, et cinq lexiques de sentiments différents pour extraire la polarité sur les scores correspondants aux commentaires. Puisque l’analyse des sentiments est en soi une tâche dépendante du domaine qui rend le travail difficile et coûteux, nous appliquons une approche «cross domain» en basant notre classificateur sur les six différents domaines au lieu de le limiter à un seul domaine. Pour améliorer la précision de la classification, nous ajoutons la détection de la négation comme une partie de notre algorithme. En outre, pour améliorer la performance de notre approche, quelques modifications innovantes sont appliquées. Il est intéressant de mentionner que notre approche ouvre la voie à nouveaux développements en ajoutant plus de lexiques de sentiment et ensembles de données à l’avenir.
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Le cancer pulmonaire est la principale cause de décès parmi tous les cancers au Canada. Le pronostic est généralement faible, de l'ordre de 15% de taux de survie après 5 ans. Les déplacements internes des structures anatomiques apportent une incertitude sur la précision des traitements en radio-oncologie, ce qui diminue leur efficacité. Dans cette optique, certaines techniques comme la radio-chirurgie et la radiothérapie par modulation de l'intensité (IMRT) visent à améliorer les résultats cliniques en ciblant davantage la tumeur. Ceci permet d'augmenter la dose reçue par les tissus cancéreux et de réduire celle administrée aux tissus sains avoisinants. Ce projet vise à mieux évaluer la dose réelle reçue pendant un traitement considérant une anatomie en mouvement. Pour ce faire, des plans de CyberKnife et d'IMRT sont recalculés en utilisant un algorithme Monte Carlo 4D de transport de particules qui permet d'effectuer de l'accumulation de dose dans une géométrie déformable. Un environnement de simulation a été développé afin de modéliser ces deux modalités pour comparer les distributions de doses standard et 4D. Les déformations dans le patient sont obtenues en utilisant un algorithme de recalage déformable d'image (DIR) entre les différentes phases respiratoire générées par le scan CT 4D. Ceci permet de conserver une correspondance de voxels à voxels entre la géométrie de référence et celles déformées. La DIR est calculée en utilisant la suite ANTs («Advanced Normalization Tools») et est basée sur des difféomorphismes. Une version modifiée de DOSXYZnrc de la suite EGSnrc, defDOSXYZnrc, est utilisée pour le transport de particule en 4D. Les résultats sont comparés à une planification standard afin de valider le modèle actuel qui constitue une approximation par rapport à une vraie accumulation de dose en 4D.
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À la fin du 19e siècle, Dr. Ramón y Cajal, un pionnier scientifique, a découvert les éléments cellulaires individuels, appelés neurones, composant le système nerveux. Il a également remarqué la complexité de ce système et a mentionné l’impossibilité de ces nouveaux neurones à être intégrés dans le système nerveux adulte. Une de ses citations reconnues : “Dans les centres adultes, les chemins nerveux sont fixes, terminés, immuables. Tout doit mourir, rien ne peut être régénérer” est représentative du dogme de l’époque (Ramón y Cajal 1928). D’importantes études effectuées dans les années 1960-1970 suggèrent un point de vue différent. Il a été démontré que les nouveaux neurones peuvent être générés à l’âge adulte, mais cette découverte a créé un scepticisme omniprésent au sein de la communauté scientifique. Il a fallu 30 ans pour que le concept de neurogenèse adulte soit largement accepté. Cette découverte, en plus de nombreuses avancées techniques, a ouvert la porte à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies neurodégénératives. Les cellules souches neurales (CSNs) adultes résident principalement dans deux niches du cerveau : la zone sous-ventriculaire des ventricules latéraux et le gyrus dentelé de l’hippocampe. En condition physiologique, le niveau de neurogenèse est relativement élevé dans la zone sous-ventriculaire contrairement à l’hippocampe où certaines étapes sont limitantes. En revanche, la moelle épinière est plutôt définie comme un environnement en quiescence. Une des principales questions qui a été soulevée suite à ces découvertes est : comment peut-on activer les CSNs adultes afin d’augmenter les niveaux de neurogenèse ? Dans l’hippocampe, la capacité de l’environnement enrichi (incluant la stimulation cognitive, l’exercice et les interactions sociales) à promouvoir la neurogenèse hippocampale a déjà été démontrée. La plasticité de cette région est importante, car elle peut jouer un rôle clé dans la récupération de déficits au niveau de la mémoire et l’apprentissage. Dans la moelle épinière, des études effectuées in vitro ont démontré que les cellules épendymaires situées autour du canal central ont des capacités d’auto-renouvellement et de multipotence (neurones, astrocytes, oligodendrocytes). Il est intéressant de noter qu’in vivo, suite à une lésion de la moelle épinière, les cellules épendymaires sont activées, peuvent s’auto-renouveller, mais peuvent seulement ii donner naissance à des cellules de type gliale (astrocytes et oligodendrocytes). Cette nouvelle fonction post-lésion démontre que la plasticité est encore possible dans un environnement en quiescence et peut être exploité afin de développer des stratégies de réparation endogènes dans la moelle épinière. Les CSNs adultes jouent un rôle important dans le maintien des fonctions physiologiques du cerveau sain et dans la réparation neuronale suite à une lésion. Cependant, il y a peu de données sur les mécanismes qui permettent l'activation des CSNs en quiescence permettant de maintenir ces fonctions. L'objectif général est d'élucider les mécanismes sous-jacents à l'activation des CSNs dans le système nerveux central adulte. Pour répondre à cet objectif, nous avons mis en place deux approches complémentaires chez les souris adultes : 1) L'activation des CSNs hippocampales par l'environnement enrichi (EE) et 2) l'activation des CSNs de la moelle épinière par la neuroinflammation suite à une lésion. De plus, 3) afin d’obtenir plus d’information sur les mécanismes moléculaires de ces modèles, nous utiliserons des approches transcriptomiques afin d’ouvrir de nouvelles perspectives. Le premier projet consiste à établir de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires à travers lesquels l’environnement enrichi module la plasticité du cerveau adulte. Nous avons tout d’abord évalué la contribution de chacune des composantes de l’environnement enrichi à la neurogenèse hippocampale (Chapitre II). L’exercice volontaire promeut la neurogenèse, tandis que le contexte social augmente l’activation neuronale. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de ces composantes sur les performances comportementales et sur le transcriptome à l’aide d’un labyrinthe radial à huit bras afin d’évaluer la mémoire spatiale et un test de reconnaissante d’objets nouveaux ainsi qu’un RNA-Seq, respectivement (Chapitre III). Les coureurs ont démontré une mémoire spatiale de rappel à court-terme plus forte, tandis que les souris exposées aux interactions sociales ont eu une plus grande flexibilité cognitive à abandonner leurs anciens souvenirs. Étonnamment, l’analyse du RNA-Seq a permis d’identifier des différences claires dans l’expression des transcripts entre les coureurs de courte et longue distance, en plus des souris sociales (dans l’environnement complexe). iii Le second projet consiste à découvrir comment les cellules épendymaires acquièrent les propriétés des CSNs in vitro ou la multipotence suite aux lésions in vivo (Chapitre IV). Une analyse du RNA-Seq a révélé que le transforming growth factor-β1 (TGF-β1) agit comme un régulateur, en amont des changements significatifs suite à une lésion de la moelle épinière. Nous avons alors confirmé la présence de cette cytokine suite à la lésion et caractérisé son rôle sur la prolifération, différentiation, et survie des cellules initiatrices de neurosphères de la moelle épinière. Nos résultats suggèrent que TGF-β1 régule l’acquisition et l’expression des propriétés de cellules souches sur les cellules épendymaires provenant de la moelle épinière.