8/8/2019 No Brain and Still Conscious?

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- R e s e a r c h News 'I s Your Brain Really N ec e s s ary?

J o h n L o r b e r , a B r i t i s h n e u r o l o g i s t , c l a i m s t h a t somep a t i e n t s are more n o r m a l t h a n w o u l d b e i n f e r r e d f r o m t h e i r b r a i n scans" P r o f e s s o r J o h n L o r b e r h a s a f a c i l i t y

f o r m a k i n g d o c t o r s s i t u p a n d t h i n k a b o u th a l l o w e d c o n c e p t s , " w r i t e s A d r i a n Bow-e r , a n e u r o a n a t o m i s t a t S h e f f i e l d U n i v e r -s i t y , E n g l a n d , w h e r e L o r b e r h o l d s ar e s e a r c h c h a i r i n p e d i a t r i c s . " T h e h u -man b r a i n i s t h e c u r r e n t o b j e c t o f h i sc h a l l e n g i n g s p e c u l a t i o n , " c o n t i n u e sB o w e r , r e f e r r i n g t o h i s c o l l e a g u e ' s r e -c e n t p r o p o s i t i o n s c o n c e r n i n g h y d r o c e p h -a l u s , o r w a t e r o n t h e b r a i n . F o r i n s t a n c e ,L o r b e r w a s n o t j e s t i n g t o t a l l y when h ea d d r e s s e d a c o n f e r e n c e o f p e d i a t r i c i a n sw i t h a p a p e r e n t i t l e d " I s y o u r b r a i n r e a l -l y n e c e s s a r y ? " L o r b e r b e l i e v e s t h a t h i so b s e r v a t i o n s o n a s e r i e s o f h y d r o -c e p h a l i c s who h a v e s e v e r e l y r e d u c e db r a i n t i s s u e t h r o w s i n t o q u e s t i o n manyt r a d i t i o n a l n o t i o n s a b o u t t h e b r a i n , b o t hi n c l i n i c a l a n d s c i e n t i f i c t e r m s ." T h e r e ' s a y o u n g s t u d e n t a t t h i s u n i -v e r s i t y , " s a y s L o r b e r , "who h a s a n I Qo f 1 2 6 , h a s g a i n e d a f i r s t - c l a s s h o n o r s d e -g r e e i n m a t h e m a t i c s , a n d i s s o c i a l l y c o m -p l e t e l y n o r m a l . And y e t t h e b o y h a s v i r -t u a l l y n o b r a i n . " T h e s t u d e n t ' s p h y s i c i a na t t h e u n i v e r s i t y n o t i c e d t h a t t h e y o u t hh a d a s l i g h t l y l a r g e r t h a n n o r m a l h e a d ,a n d s o r e f e r r e d h i m t o L o r be r, s i m p lyo u t o f i n t e r e s t . " W h en w e d i d a b r a i ns c a n o n h i m , " L o r b e r r e c a l l s , "we s a wt h a t i n s t e a d o f t h e n o r m a l 4 . 5 - c e n t i m e t e rt h i c k n e s s o f b r a i n t i s s u e b e t w e e n t h ev e n t r i c l e s a n d t h e c o r t i c a l s u r f a c e , t h e r ew a s j u s t a t h i n l a y e r o f m a n t l e m e a s u r i n ga m i l l i m e t e r o r s o . H i s c r a n i u m i s f i l l e dm a i n l y w i t h c e r e b r o s p i n a l f l u i d . "T h i s i s d r a m a t i c b y a n y s t a n d a r d s , a n dL o r b e r c l e a r l y e n j o y s r e t a i l i n g t h e s t o r y .B u t , s t a r t l i n g a s i t may s e e m , t h i s c a s e i sn o t h i n g ne w t o t h e m e d i c a l w o r l d ." S c o r e s o f s i m i l a r a c c o u n t s l i t t e r t h em e d i c a l l i t e r a t u r e , a n d t h e y g o b a c k al o n g w a y , " o b s e r v e s P a t r i c k W a l l , p r o -f e s s o r o f a n a t o m y a t U n i v e r s i t y C o l l e g e ,L o n d o n , " b u t t h e i m p o r t a n t t h i n g a b o u tL o r b e r i s t h a t h e ' s d o n e a l o n g s e r i e s o fs y s t e m a t i c s c a n n i n g , r a t h e r t h a n j u s td e a l i n g w i t h a n e c d o t e s . He h a s g a t h e r e da r e m a r k a b l e s e t o f d a t a a n d h e c h a l l e n g -e s , 'How d o w e e x p l a i n i t ? ' "How c a n s o m e o n e w i t h a g r o s s l y r e -d u c e d c e r e b r a l m a n t l e n o t o n l y moveamong h i s f e l l o w s w i t h n o a p p a r e n t s o -c i a l d e f i c i t , b u t a l s o r e a c h h i g h a c a d e m i ca c h i e v e m e n t ? How i s i t t h a t i n some h y -

d r o c e p h a l i c s w h o s e b r a i n s a re s ev e re l yd i s t o r t e d a s y m m e t r i c a l l y , t h e e x p e c t e do n e - s i d e d p a r a l y s i s i s t y p i c a l l y a b s e n t ?And how i s o n e t o i n t e r p r e t t h e a p p a r e n tr e s t o r a t i o n t o n o r m a l i t y o f a h y d r o -c e p h a l i c b r a i n f o l l o w i n g a s h u n t o p e r a -t i o n ? T h e s e a r e t h e c h a l l e n g e s t h a t L o r -b e r i s p r o f f e r i n g h i s n e u r o l o g y c o l -l e a g u e s .L o r b e r c a m e t o m a k e h i s o b s e r v a t i o n so n h y d r o c e p h a l u s t h r o u g h h i s i n -v o l v e m e n t w i t h a s s e s s m e n t a n d t r e a t -m e n t o f s p i n a b i f i d a , a c o n g e n i t a l c o n d i -t i o n i n w h i c h t h e s p i n a l c o l u m n f a i l s t of u s e c o m p l e t e l y , l e a v i n g n e r v e t i s s u ep e r i l o u s l y e x p o s e d . T h e g r e a t m a j o r i t yo f p a t i e n t s w i t h s p i n a b i f i d a a l s o s u f f e rf r o m h y d r o c e p h a l u s .A l t h o u g h t h e o r i g i n s o f h y d r o c e p h a l u sa r e t o s o m e d e g r e e s h r o u d e d i n m y s t e r y ,i t i s c l e a r l y a s s o c i a t e d w i t h a d i s t u r b a n c eo f t h e c i r c u l a t i o n o f c e r e b r o s p i n a l f l u i dt h r o u g h a s y s t e m o f c h a n n e l s a n d r e s e r -v o i r s , o r v e n t r i c l e s , i n t h e b r a i n . B a c kp r es su re a p p ar en t l y d e v e l o p s , a n d t h i smay b al l o o n t h e v e n t r i c l e s t o many t i m e st h e i r n o r m a l s i z e , s o p r e s s i n g t h e o v e r -l y i n g b r a i n t i s s u e a g a i n s t t h e c r a n i u m . I ny o u n g c h i l d r e n , w h o s e s k u l l s ar e s t i l lm a l l e a b l e , o n e o b v i o us c o n s e q u e n c e c a nb e a g r o s s l y e n l a r g e d h e a d . A d d i t i o n a l l y ,t h i s p h y s i c a l a s s a u l t f r o m w i t h i n l e a d s t oa r e a l l o s s o f b r a i n m a t t e r . I t i s t h e r e f o r en o t s u r p r i s i n g t h a t many h y d r o c e p h a l i c ss u f f e r i n t e l l e c t u a l a n d p h y s i c a l d i s -a b i l i t i e s . W h a t i s s u r p r i s i n g , h o w e v e r , i s

T h i r d

C e r e b r a l v e n t r i c l e sTwo h o r n l i k e l a t e r a l v e n t r i c l e s d r a i n i n t o acommon t h i r d v e n t r i c l e w h i c h i n i t s t u r n l e a d st o a common f o u r t h v e n t r i c l e . C e r e b r o s p i n a lf l u i d f l o w s f r o m t h e l a t e r a l v e n t r i c l e s , t h r o u g ht h e t h i r d and f o u r t h v e n t r i c l e s , l e a d i n g t o a" s i n k " a l o n g t h e m i d l i n e a t t h e t o p o f t h eh e a d a n d t o a c h a n n e l t h a t runs d o w n t h es p i n a l c o l u m n .

0 0 3 6 -8 0 7 5 /8 0 / 1 2 1 2 -1 2 3 2 $ 0 0 . 5 0 / 0 C o p y r ig h t X 1 9 8 0 AAAS

t h a t a s u b s t a n t i a l p r o p o r t i o n o f p a t i e n t sa p p e a r t o e s c a p e f u n c t i o n a l i m p a i r m e n ti n s p i t e o f g r o s s l y a b n o r m a l b r a i n s t r u c -t u r e ." T h e s p i n a b i f i d a u n i t a t t h e C h i l -d r e n ' s H o sp i t a l h er e i n S h e f f i e l d i s o n e o ft h e l a r g e s t i n t h e w o r l d , " e x p l a i n s L o r -b e r , " a n d t h i s g i v e s u s a n o p p o r t u n i t y t om a k e many o b s e r v a t i o n s . S i n c e t h e i n -t r o d u c t i o n o f t h e s a f e , n o n i n v a s i v e b r a i ns c a n n i n g t e c h n i q u e j u s t a f e w y e a r s a g owe h a v e d o n e m o r e t h a n 6 0 0 s c a n s o n p a -t i e n t s w i t h h y d r o c e p h a l u s . " L o r b e r d i -v i d e s t h e s u b j e c t s i n t o f o u r c a t e g o r i e s :t ho s e w i t h m i n i m a l l y e n l a r g e d v e n t r i -c l e s ; t h o s e w h o s e v e n t r i c l e s f i l l 5 0 t o 7 0p e r c e n t o f t h e c r a n i u m ; t h o s e i n w h i c ht h e v e n t r i c l e s f i l l b e t w e e n 7 0 a n d 9 0 p e r -c e n t o f t h e i n t r a c r a n i a l s p a c e ; a n d t h em o s t s e v e r e g r o u p , i n w h i c h v e n t r i c l e e x -p a n s i o n f i l l s 9 5 p e r c e n t o f t h e c r a n i u m .Many o f t h e i n d i v i d u a l s i n t h i s l a s tg r o u p , w h i c h f o r m s j u s t l e s s t h a n 1 0 p e r -c e n t o f t h e t o t a l s a m p l e , a r e s e v e r e l y d i s -a b l e d , b u t h a l f o f t h e m h a v e I Q ' s g r e a t e rt h a n 1 0 0 . T h i s g r o u p p r o v i d e s some o ft h e m o s t d r a m a t i c e x a m p l e s o f a p p a r e n t -l y n o r m a l f u n c t i o n a g a i n s t a l l o d d s .C o m m e n t i n g on L o r b e r ' s w o r k , K e n -n e t h T i l l , a f o r m e r n e u r o s u r g e o n a t t h eG r e a t Ormond S t r e e t H o s p i t a l f o r S i c kC h i l d r e n , L o n d o n , h a s t h i s t o s a y : " I n -t e r p r e t i n g b r a i n s c a n s c a n b e v e r y t r i c k y .T h e r e c a n b e a g r e a t d e a l more b r a i n t i s -s u e i n t h e c r a n i u m t h a n i s i m m e d i a t e l ya p p a r e n t . " T i l l e c h o e s t h e c a u t i o n s o fmany p r a c t i t i o n e r s w h e n h e s a y s , " L o r -b e r may b e b e i n g r a t h e r o v e r d r a m a t i cw h e n h e s a y s t h a t s o m e o n e h a s ' v i r t u a l l yn o b r a i n . ' " L o r b e r a c k n o w l e d g e s t h ep r o b l e m o f . i n t e r p r e t a t i o n o f b r a i n s c a n s ,a n d h e c o u n t e r s T i l l ' s r e m a r k s b y i n s i s t -i n g , " O f c o u r s e t h e s e r e s u l t s a r e d r a m a t -i c , b u t t h e y ' r e n o t o v e r d r a m a t i c . O n ew o u l d n o t m a k e t h e c l a i m i f o n e d i d n o th a v e t h e e v i d e n c e . "A m a j o r o b s t a c l e i n t h i s w o r k i s t h ed i f f i c u l t y o f o b t a i n i n g t h e k in d o f q u a n -t i t a t i v e d a t a t h a t w o u l d b e e x p e c t e d i n as c i e n t i f i c i n v e s t i g a t i o n o f , s a y , r a tb r a i n s . " I c a n ' t s a y w h e t h e r t h e m a t h e -m a t i c s s t u d e n t h a s a b r a i n w e i g h i n g 5 0g r a m s o r 1 5 0 g r a m s , b u t i t ' s c l e a r t h a t i ti s n o w h e r e n e a r t h e n o r m a l 1 . 5 k i l o -g r a m s , " a s s e r t s L o r b e r , " a n d much o ft h e b r a i n h e d o e s h a v e i s i n t h e more

S C I E N C E , VOL. 2 1 0 , 1 2 DECEMBER 1 9 8 02 3 2

8/8/2019 No Brain and Still Conscious?

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p r i m i t v e d e e p s t r u c t u r e s t h a t a r e r e l a -t i v e l y s p a r e d i n h y d r o c e p h a l u s . "L b r b e r c o n c l u d e s f r o m t h e s e o b s e r v a -- t i o n s t h a t " t h e r e m u s t b e a t r e m e n d o u sa m o u n t o f r e d u n d a n c y o r s p are c a p a c i t yi n t h e b r a i n , j u s t a s t h e r e i s w i t h k i d n e ya n d l i v e r . " He a l s o c o n t e n d s t h a t " t h ec o r t e x p r o b a b l y i s r e s p o n s i b l e f o r a g r e a td e a l l e s s t h a n m o s t p e o p l e i m a g i n e . "T h e s e a re t w o a r e a s o f c o n s i d e r a b l e d i s -p u t e i n n e u r o b i o l o g y . W a l l l e n d s s u p p o r tf o r t h i s s e c o n d p o i n t . "One r e a s o n w h yr e s u l t s s u c h a s L o r b e r ' s h a v e b e e n n e -g l e c t e d f o r s o l o n g i s b ec au se o f t h e i m -p l i e d a t t a c k o n t h e p r e d o m i n a n c e o f t h ec e r e b r a l c o r t e x , " s u g g e s t s W a l l . " F o rh u n d r e d s o f y e a r s n e u r o l o g i s t s h a v e a s -s u m e d t h a t a l l t h a t i s d e a r t o t h e m i s p e r -f o r m e d b y t h e c o r t e x , b u t i t may w e l l b et h a t t h e d e e p s t r u c t u r e s i n t h e b r a i n c a r -r y o u t many o f t h e f u n c t i o n s a s s u m e d t ob e t h e s o l e p r o v i n c e o f t h e c o r t e x . " Hel i k e n s t h e c o r t e x t o a " r ef e re n ce l i b r a r y "t h a t may b e c o n s u l t e d f r o m t i m e t o t i m e .Norman G e s c h w i n d , a n e u r o l o g i s t a tt h e B e t h I s r a e l H o s p i t a l , B o s t o n , s t r i k e sa d i f f e r e n t n o t e . " D e e p s t r u c t u r e s i n t h eb r a i n a r e u n d o u b t e d l y i m p o r t a n t f o rmany f u n c t i o n s , " h e a g r e e s , " b u t I d o n ' tb e l i e v e t h e e x p l a n a t i o n t h a t t h e c o r t e xd o e s f a r l e s s t h a n we t h i n k i s v e r ys o u n d . " And n e i t h e r d o e s D a v i d B o w -s h e r , p r o f e s s o r o f n e u r o p h y s i o l o g y a tL i v e r p o o l U n i v e r s i t y , E n g l a n d : " I d o n ' tt h i n k we a t t r i b u t e m o r e t o t h e c o r t e xt h a n i t d e s e r v e s . " B o w e r , h o w e v e r ,t a k e s t h e m i d d l e g r o u n d , w i t h t h e s u g -g e s t i o n t h a t " t h e d e e p s t r u c t u r e s a r e a l -m o s t c e r t a i n l y m o r e i m p o r t a n t t h a n i sc u r r e n t l y t h o u g h t . "On t h e q u e s t i o n o f t h e b r a i n ' s s p a r ec a p a c i t y t h e r e i s e q u a l c o n t e n t i o n . "Tot a l k o f r e d u n d a n c y i n t h e b r a i n i s a n i n -t e l l e c t u a l c o p - o u t t o t r y t o g e t r o u n ds o m e t h i n g y o u d o n ' t u n d e r s t a n d , " s t a t e sW a l l . G e s c h w i n d a g r e e s : " C e r t a i n l y t h eb r a i n h a s a r e m a r k a b l e c a p a c i t y f o r r e a s -s i g n i n g f u n c t i o n s f o l l o w i n g t r a u m a , b u ty o u c a n u s u a l l y p i c k u p some k i n d o fd e f i c i t w i t h t h e r i g h t t e s t s , e v e n a f t e r a p -p a r e n t l y f u l l r e c o v e r y . " H o w e v e r , C o l i nB l a k e m o r e , p r o f e s s o r o f p h y s i o l o g y a tO x f o r d U n i v e r s i t y , E n g l a n d , s e e s s p a r ec a p a c i t y a s a n i m p o r t a n t q u a l i t y o f t h eh u m a n b r a i n . " T h e b r a i n f r e q u e n t l y h a st o c o p e w i t h m i n o r l e s i o n s a n d i t ' s c r u -c i a l t h a t i t c a n o v e r c o m e t h e s e r e a d i l y , "h e s a y s ; " t h e r e may b e s o m e r e o r g a n i z a -t i o n o f b r a i n t i s s u e , b u t m o s t l y t h e r e ' s ar e a l l o c a t i o n o f f u n c t i o n . "I t i s p e r h a p s s i g n i f i c a n t t h a t m a n y o ft h e i n s t a n c e s i n w h i c h g r o s s e n l a r g e m e n to f c e r e b r a l v e n t r i c l e s i s c o m p a t i b l e w i t hn o r m a l l i f e ar e c a s e s w h e r e t h e c o n d i t i o nd e v e l o p s s l o w l y . G r o s s s u r g i c a l l e s i o n si n r a t b r a i n s a r e k n o w n t o i n f l i c t s e v e r e1 2 DECEMBER 1 9 8 0

S c a n s o f n o r m a l a n d h y d r o c e p h a l i c b r a i n sA h o r i z o n t a l s c a n a c r o s s t h e b r a i n s h o w s t h e v e n t r i c l e s a s n a r r o w s l i t s i n a n o r m a l i n d i v i d u a la n d l a r g e c a v i t i e s i n a h y d r o c e p h a l i c p a t i e n t .f u n c t i o n a l d i s r u p t i o n , b u t i f t h e s a m ed a m a g e i s d o n e b i t b y b i t o v e r a l o n g p e -r i o d o f t i m e , t h e d y s fu n ct i o n c a n b e m i n i -m a l . J u s t a s t h e r a t b r a i n s a p p e a r t o c o p ew i t h a s t e p w i s e r e d u c t i o n o f a v a i l a b l eh a r d w a r e , s o t oo d o t h e h u m a n b r a i n s i ns o m e c a s e s o f h y d r o c e p h a l u s .A n o t h e r s u b g r o u p o f s o m e c u r i o s i t y i nL o r b e r ' s s u b j e c t s a r e t h o s e p e o p l e i nwhom e x p a n s i o n o f t h e v e n t r i c l e s i s r e -s t r i c t e d t o j u s t o n e s i d e o f t h e b r a i n . " I ' v enow s e e n m o r e t h a n 5 0 c a s e s o f a s y m -m e t r i c h y d r o c e p h a l u s , " s a y s L o r b e r ," a n d t h e i n t e r e s t i n g t h i n g i s t h a t o n l y am i n o r i t y o f t h e s e i n d i v i d u a l s s h o w t h ee x p e c t e d a n d l o n g - c h e r i s h e d n e u r o l o g i -c a l f i n d i n g o f p a r a l y s i s w i t h s p a s t i c i t y o nt h e o p p o s i t e s i d e o f t h e b o d y . " To m a k em a t t e r s e v e n m o r e p u z z l i n g , o n e i n d i v i d -u a l i n t h e g r o u p h a s e n o r m o u s l y e n l a r g e dv e n t r i c l e s o n t h e s a m e s i d e a s h i s s p a s t i cp a r a l y s i s . " T h i s i s e x a c t l y t h e o p p o s i t et o a l l t h a t w e l e a r n t i n m e d i c a l s c h o o l , "r e p o r t s L o r b e r w i t h o b v i o u s g l e e . T h e s eo b s e r v a t i o n s ar e c o g e n t s u p p o r t f o rB o w e r ' s comment t h a t " t h e c o n c e p t o fc o n t r a l a t e r a l c o n t r o l i s t h e l e a s t s e c u r eo f a l l o u r c o n c e p t s a b o u t b r a i n o r g a n i z a -t i o n a n d f u n c t i o n . "L o r b e r ' s e x t e n s i v e s e r i e s o f b r a i ns c a n s s t a n d s i n m a r k e d c o n t r a s t w i t h t h ed e a r t h o f i n f o r m a t i o n o n t h e f i n e s t r u c -t u r e o f h y d r o c e p h a l i c human b r a i n s . " I ti s c r u c i a l t o know a b o u t t h e h i s t o l o g i c a ls t a t e o f t h e b r a i n s o f t h e s e f u n c t i o n a l l yn o r m a l h y d r o c e p h a l i c p a t i e n t s , " r e -m a r k s L o r b e r , " b u t how am I t o h a v e a c -c e s s t o s u c h m a t e r i a l , g i v e n t h e e t h i c a lb a r r i e r s t o s c i e n t i f i c r e s e a r c h o n p a -t i e n t s ? " I n a d e q u a t e t h o u g h i t i s , t h e n e x tb e s t t h i n g i s e x p e r i m e n t a l w o r k o n a n i -m a l s .A g r o u p o f researchers b a s e d a t t h eN e w Y o r k U n i v e r s i t y M e d i c a l C e n t e rh a s a s s e m b l e d a p i c t u r e o f t h e h i s t o l o g i -c a l c h a n g e s a s s o c i a t e d w i t h h y d r o c e p h a -l u s t h r o u g h e x p e r i m e n t a l i n d u c t i o n o f

t h e c o n d i t i o n i n c a t s . T h e g r o u p a l s o o b -s e r v e d t h e c h a n g e s i n t i s s u e s t r u c t u r ef o l l o w i n g t h e i m p l a n t a t i o n o f a s h u n t , t h ee x p e r i m e n t a l e q u i v a l e n t t o t h e n o r m a lt r e a t m en t o f h y d r o c e p h a l u s i n h u m a n s .S p e a k i n g f o r t h e g r o u p , F r e d E p s t e i ns a y s t h e f o l l o w i n g : " H y d r o c e p h a l u s i sp r i n c i p a l l y a d i s e a s e o f t h e w h i t e m a t t e r .As t h e v e n t r i c l e s e n l a r g e t h e l a y e r s o f f i -b e r s a b o v e t h e m b e g i n t o b e s t r e t c h e da n d v e r y q u i c k l y t h e y a r e d i s r u p t e d , w i t ht h e a x o n s a n d t h e m y e l i n s h e a t h s s u r -r o u n d i n g t h e m b r e a k i n g d o w n . E v e n i ns e v e r e a n d e x t e n de d h y dr oc ep h al us ,h o w e v e r , t h e n e r v e c e l l s i n t h e g r a y m a t -t e r w e r e r e m a r k a b l y s p a r e d , t h o u g he v e n t u a l l y t h e r e b e g a n t o b e a l o s s h e r et o o . " T h e s p a r i n g o f t h e g r a y m a t t e re v e n i n s e v e r e h y d r o c e p h a l u s c o u l d g os o m e way t o e x p l a i n i n g t h e r e m a r k a b l er e t e n t i o n o f many n o r m a l f u n c t i o n s i n s e -v e r e l y a f f e c t e d i n d i v i d u a l s .C r u c i a l t o t h e a p p r o a c h t o t r e a t m e n t o fh y d r o c e p h a l u s i s t h e b r a i n ' s a b i l i t y t o r e -c u p e r a t e f o l l o w i n g t h e r e l e a s e o f f l u i dp r e s s u r e w h e n a s h u n t i s i m p l a n t e d . O n eo f t h e c a n on s o f n e u r o b i o l o g y i s t h a t ,o n c e d a m a g e d , c e l l s i n t h e c e n t r a l n e r -v o u s s y s t e m a r e u n a b l e t o r e p a i r t h e m -s e l v e s . D o e s L o r b e r ' s w o r k d e n t t h i sh a l l o w e d c o n c e p t t o o ? "When y o u i m -p l a n t a s h u n t i n a y o u n g h y d r o c e p h a l i cc h i l d y o u o f t e n s e e c o m p l e t e r e s t o r a t i o no f o v e r a l l b r a i n s t r u c t u r e , e v e n i n c a s e sw h e r e i n i t i a l l y t h e r e i s n o d e t e c t a b l em a n t l e , " c l a i m s L o r b e r . " T h e r e m u s tb e t r u e r e g e n e r a t i o n o f b r a i n s u b s t a n c ei n s o m e s e n s e , b u t I ' m n o t n e c e s s a r i l ys a y i n g t h a t n e r v e c e l l s r e g e n e r a t e , " h es a y s c a u t i o u s l y ; " I d o n ' t t hi n k a n y o n ek n o w s f u l l y a b o u t t h a t . "W h a t , t h e n , i s h a p p e n i n g w h e n a h y -d r o c e p h a l i c b r a i n r e b o u n d s f r o m b e i n g at h i n l a y e r l i n i n g a f l u i d - f i l l e d c r a n i u m t ob e c o m e a n a p p a r e n t l y n o r m a l s t r u c t u r ew h e n r e l e a s e d f r o m h y d r o s t a t i c p r e s -s u r e ? A c c o r d i n g t o E p s t e i n a n d o n t h e

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8/8/2019 No Brain and Still Conscious?

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b a s i s o f h i s c o l l e a g u e s ' o b s e r v a t i o n s o ne x p e r i m e n t a l c a t s , - t h e t e r m r e b o u n d a p t -l y d e s c r i b e s t h e r e c o n s t i t u t i o n p r o c e s s ,w i t h s t r e t c h e d f i b e r s s h o r t e n i n g , t h u s d i -m i n i s h i n g t h e p r e v i o u s l y e x p a n d e d v e n -t r i c u l a r s p a c e . W i t h i n a s h o r t t i m e s c a rt i s s u e f o r m s , c o n s t r u c t e d f r o m t h e g l i a lc e l l s t h a t p a c k b e t w e e n t h e n e r v e c e l l s ." T h e r e c o n s t i t u t i o n o f t h e m a n t l e , " r e -p o r t E p s t e i n a n d h i s c o l l e a g u e s , " d o e sn o t r e s u l t i n t h e r e f o r m a t i o n o f l o s t e l e -m e n t s , b u t r a t h e r i n t h e f o r m a t i o n o f ag l i a l s c a r a n d p o s s i b l y a r e t u r n t o f u n c -t i o n o f t h e r e m a i n i n g e l e m e n t s . "L o r b e r c l a i m s t h a t h i s o b s e r v a t i o n s o nt h e d r a m a t i c r e c o v e r y o f s e v e r e l y a f -f e c t e d y o u n g c h i l d r e n i m p l y t h a t " c l i n i -c i a n s s h o u l d n ' t g i v e u p i n t h e f a c e o f a na p p a r e n t l y h o p e l e s s c a s e ; a s h u n t o p e r a -t i o n a t a n e a r l y s t a g e h a s a g o o d c h a n c eo f p r o d u c i n g a n o r m a l i n d i v i d u a l . " I nm i l d c a s e s , o r o n e s t h a t d e v e l o p s l o w l ya n d l a t e , L o r b e r t a k e s a d i f f e r e n t a p -p r o a c h . C i t i n g t h e e x a m p l e o f t h e m a t h e -m a t i c s s t u d e n t a n d o t h e r s l i k e h i m , h ep r o p o s e s t h a t p e r h a p s t h e s u r g i c a l k n i f es h o u l d b e s t a y e d , " b e c a u s e a s h u n t o p -e r a t i o n m a k e s a n i n d i v i d u a l f o r e v e r d e -

p e n d e n t o n s u r g i c a l c a r e , a n d i n a n y c a s emany o f t h e s e s u b j e c t s c a n l e a d p e r f e c t l yn o r m a l l i v e s . " T h e d i f f e r e n c e i s b e t w e e nt h e a c u t e a n d c h r o n i c c o n d i t i o n s .T h e s e s t a t e m e n t s a r e c e r t a i n n o t t o g ou n c h a l l e n g e d , p a r t l y b e c a u s e t h e r e i s am u l t i p l i c i t y o f o p i n i o n s a b o u t a p p r o p r i -a t e t r e a t m e n t o f h y d r o c e p h a l u s a n d p a r t -l y b e c a u s e i t i s L o r b e r who i s m a k i n gt h e m . L o r b e r i s n o s t r a n g e r t o c o n t r o v e r -s y . J u s t a f e w y e a r s a g o h e c a u s e d as t o r m i n t h e m e d i c a l w o r l d b y s u g g e s t i n gt h a t i t i s n o t a l w a y s m e d i c a l l y r i g h t t o a d -m i n i s t e r e x t e n s i v e t r e a t m e n t t o s o m e i n -f a n t s w i t h s p i n a b i f i d a . H i s e x p e r i e n c eh a d t a u g h t h i m t h a t t h e c o n s e q u e n c e s i ns o m e s e v e r e c a s e s w e r e s i m p l y n o t t o l e r -a b l e , e i t h e r t o t h e p a t i e n t o r t o t h e i m m e -d i a t e f a m i l y . T h i s p o s i t i o n c o n t i n u e s t ob e h o t l y d e b a t e d , b u t L o r b e r ' s i d e a s a r eb e g i n n i n g t o r e c e i v e f a v o r a b l e c o n s i d -e r a t i o n , p a r t i c u l a r l y i n t h e U n i t e d K i n g -dom ( s e e 1 2 S e p t e m b e r 1 9 8 0 , p . 1 2 1 6 ) .W h a t o f t h e L o r b e r a p p r o a c h t o h y -d r o c e p h a l u s ? " H i s a t t i t u d e i s b a s e d o nmany y e a r s o f c l i n i c a l e x p e r i e n c e , " s a y sG e r a l d H o c h w a l d o f N e w Y o r k U n i v e r -s i t y M e d i c a l C e n t e r , " a n d i t c o n t a i n s a

c e r t a i n amount o f v a l u e . " Thoma~ M i l -h o r a t , a n e u r o s u r g e o n a t t h e C h i l d r e n ' sH o s p i t a l i n W a s h i n g t o n , D . C . , v o i k e ss t r o n g s u p p o r t f o r L o r b e r , i n s p i t e o fmany d i f f e r e n c e s o f o p i n i o n . " I ' m g l a dt h e r e ' s a J o h n L o r b e r , " s a y s M i l h o r a t ;" h e c o u l d b e more m o d e r a t e i n t h e wayh e e x p r e s s e s t h i n g s , b u t a m o d e r a t e v i e ww o u l d n o t e m e r g e i f s o m e o n e w e r e n o ts p e a k i n g o u t s t r o n g l y . "As t o t h e q u e s t i o n " I s y o u r b r a i n r e a l -l y n e c e s s a r y ? " L o r b e r a d m i t s t h a t i t i so n l y h a l f s e r i o u s . "You h a v e t o b e d r a -m a t i c i n o r d e r t o make p e o p l e l i s t e n , "c o n c e d e s t h e t a c t i c i a n . B o w e r ' s a n s w e rt o t h e t o n g u e - i n - c h e e k q u e s t i o n i s t h i s :" A l t h o u g h L o r b e r ' s w o r k d o e s n ' t d e m -o n s t r a t e t h a t w e d o n ' t n e e d a b r a i n , i td o e s s h o w t h a t t h e b r a i n c a n w o r k i nc o n d i t i o n s w e w o u l d h a v e t h o u g h t i m -p o s s i b l e . " Bower o c c a s i o n a l l y c o m -p l a i n s t h a t L o r b e r ' s s t y l e i s l e s s s c i e n -t i f i c t h a n i t m i g h t b e . He c o n c e d e s , h o w -e v e r , t h a t " t h e r e are s t i l l many q u e s t i o n st o b e a n s w e r e d a b o u t t h e human b r a i n ,a n d i t h a s t o b e a d m i t t e d t h a t L o r b e r ' sp r o v o c a t i v e a p p r oa ch d oe s m a k e y o ut h i n k a b o u t them."-ROGER LEWIN

Math and Sex: Are Girls Born with Less A b i l i t y ?A J o h n s H o p k i n s group says " p r o b a b l y . " O t h e r s are n o t s o sure

T h r o u g h o u t h i s t o r y t h e r e h a v e b e e nv e r y f e w women m a t h e m a t i c i a n s , a n dt h i s t r e n d c o n t i n u e s t o d a y . F o r e x a m p l e ,w h e n E d i t h L uc hi n s, a m a t h e m a t i c i a n a tR e n s s e l a e r P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e , a n dA b r a h a m L u c h i n s , a p s y c h o l o g i s t a t t h eS t a t e U n i v e r s i t y o f N e w Y o r k a t A l b a n y ,a s k e d m a t h e m a t i c i a n s t o l i s t f i v e f a m o u sc o n t e m p o r a r y women m a t h e m a t i c i a n s ,many c o u l d n o t . When R a v e n n a H e l s o n ,a p s y c h o l o g i s t a t t h e U n i v e r s i t y o f C a l i -f o r n i a a t B e r k e l e y , s e t o u t i n t h e 1 9 6 0 ' st o s t u d y c r e a t i v e women m a t h e m a t i -c i a n s , s h e r e p o r t e d t h a t t h e r e w e r e s of e w t h a t s h e d i d n o t h a v e t o s a m p l et h e m - s h e c o u l d s t u d y a l l o f t h e m .S i n c e c r e a t i v i t y i n m a t h e m a t i c s s e e m st o b e a t a l e n t , l i k e m u s i c a l o r a r t i s t i c a b i l -i t y , t h e q u e s t i o n h a s b e e n , why ar e t h e r es o f e w o u t s t a n d i n g women m a t h e m a t i -c i a n s ? Some r e s e a r c h e r s h a v e s a i d t h ea n s w e r l i e s i n n u r t u r e r a t h e r t h a n n a t u r e .M a t h e m a t i c s i s v i e w e d a s a " m a s c u l i n e "f i e l d o f s t u d y , a n d g i r l s a r e d i s c o u r a g e df r o m d e v e l o p i n g t h e i r m a t h e m a t i c a l a b i l -i t i e s . B u t C a m i l l a B e n b o w a n d J u l i a nS t a n l e y o f J o h n s H o p k i n s U n i v e r s i t yq u e s t i o n t h i s t h e o r y . T h e y h a v e e v i -

d e n c e t h a t e x t r a o r d i n a r y m a t h e m a t i c a lt a l e n t may b e l e s s p r e v a l e n t i n g i r l s t h a ni n b o y s . T h e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h ea b i l i t i e s o f g i r l s a n d b o y s ar e s o s t r i k i n g ,t h e y s a y , t h a t i t i s h a r d t o i m a g i n e t h a tt h e y a r e e n t i r e l y d u e t o s o c i a l i z a t i o n . Bys t i c k i n g t h e i r n e c k s o u t i n t h i s w a y , B e n -bow a n d S t a n l e y s e e m t o b e a s k i n g f o r a na t t a c k . B u t , s a y s S t a n l e y , " We w a n t o u rd a t a o u t i n t h e p u b l i c d o m a i n s o t h e yc a n ' t b e i g n o r e d . "T h e d a t a a r e f r o m S t a n l e y ' s m a t h e -m a t i c s t a l e n t s e a r c h e s , t h e S t u d y o fM a t h e m a t i c a l l y P r e c o c i o u s Y o u t h . From1 9 7 2 t o 1 9 7 9 , S t a n l e y a n d h i s a s s o c i a t e sc o n d u c t e d s i x t a l e n t s e a r c h e s , l o o k i n gf o r 7 t h a n d 8 t h g r a d e r s who s c o r e d i n a tl e a s t t h e u p p e r 2 t o 5 p e r c e n t i n s t a n d a r d -i z e d m a t h em a t i c s a ch i e v em en t t e s t s ,s u c h a s t h e I o w a T e s t s o f B a s i c S k i l l s .T h e y f o u n d 1 0 , 0 0 0 c h i l d r e n , 4 3 p e r c e n to f whom w e r e g i r l s , a n d i n v i t e d t h e m t ot a k e t h e m at h em a t i cs a n d v e r b a l p o r -t i o n s o f t h e S c h o l a s t i c A p t i t u d e T e s t s( S A T ) . T h o s e who d i d e x t r e m e l y w e l l ont h e m a t h p o r t i o n w e r e e n c o u r a g e d t ot a k e a c c e l e r a t e d m a t h e m a t i c s c o u r s e s a tJ o h n s H o p k i n s . ( B e n b o w a n d S t a n l e y d i s -

0 0 3 6 - 8 0 7 5 / 8 0 / 1 2 1 2 - 1 2 3 4 $ 0 0 . 5 0 / 0 C o p y r i g h t 01 9 8 0 A A A S

c u s s t h e i r d a t a o n p a g e 1 2 6 2 o f t h i s i s s u e . )S t a n l e y c o n t e n d s t h a t t h e m a t h SA Ts er v es a s a n a p t i t u d e t e s t when g i v e n t o7 t h a n d 8 t h g r a d e r s b e c a u s e t h e y h a v en o t b e e n f o r m a l l y t a u g h t t h e p r i n c i p l e st h a t u n d e r l i e t h e m a t h p r o b l e m s . I f t h e yc a n d o t h e p r o b l e m s , t h e y m u s t h a v e u n -u s u a l a b i l i t i e s .I n 1 9 8 0 , t h e J o h n s H o p k i n s g r o u p e x -p a n d e d i t s t a l e n t s e a r c h a n d c h a n g e d i t se l i g i b i l i t y c r i t e r i a . Any 7 t h g r a d e r whos c o r e d i n t h e 9 7 t h p e r c e n t i l e o r a b o v e i na n y s t a n d a r d i z e d a c h i e v e m e n t t e s t -w h e t h e r t h e h i g h s c o r e w a s i n a m a t hs e c t i o n o r a v e r b a l s e c t i o n o r w a s a c o m -

b i n e d score-was i n v i t e d t o t a k e t h e v e r -b a l a n d m a t h S A T ' s . T h e researchersf o u n d 1 0 , 0 0 0 s u c h s t u d e n t s , m a k i n g t h et o t a l t e s t e d t h u s f a r 2 0 , 0 0 0 .E v e r y y e a r , t h e J o h n s H o p k i n s g r o u ph a s f o u n d t h a t t h e g i r l s a n d b o y s d oe q u a l l y w e l l o n t h e v e r b a l S A T ' s b u t t h eb o y s d o s i g n i f i c a n t l y b e t t e r o n t h e m a t hS A T ' s . F o r e x a m p l e , more t h a n t w i c e asmany b o y s a s g i r l s h a d m a t h s c o r e sg r e a t e r t h a n 5 0 0 . T h e g r e a t e s t d i f -f e r e n c e s w e r e b e t w e e n t h e t o p - s c o r i n gg i r l s a n d b o y s . And i n e v e r y t a l e n tS C I E N C E , VOL. 2 1 0 , 1 2 DECEMBER 1 9 8 02 3 4