1667年，斯滕森皈依罗马天主教，这一转变使他与丹麦的关系陷入僵局，但他却在意大利得到了托斯卡纳大公斐迪南二世（1610-1670）的支持。此后，他的研究兴趣拓展至地质学，但解剖学依然是他的专长。
1669年，斯滕森来到奥地利因斯布鲁克，拜访了托斯卡纳大公的妹妹、已故奥地利大公斐迪南·卡尔（1628-1662）的妻子安娜·德·美第奇（1616-1676），并在这里迎来了一场别开生面的脑积水小牛解剖展示。
大公夫人安娜·德·美第奇（1616-1676）
当时，大公夫人得知有一头外形奇特、看起来更像狗的“怪胎”小牛，但她并没有将其交给知名访客来解剖，而是邀请并鼓励斯滕森展示自己的技艺，完成后再撰写一份报告。这并不是斯滕森第一次收到奇特的动物，因为奇特动物解剖也是当时业余爱好者和赞助者喜爱的活动。此前，他曾收到过驯鹿、熊等动物以供解剖，而他在1666年收到的大白鲨头颅，更是让他发现了其牙齿与所谓“舌石”（牙形石）的相似之处，并提出后者是鲨鱼牙齿化石的观点。
对于大公夫人这般贵族而言，像解剖这样在当时堪称时髦的“表演”，自然是不容错过的盛事。尽管五月的天气酷热难耐，解剖现场弥漫着令人作呕的血腥气息，但大公夫人依旧端坐在宫殿前，全程见证小牛的解剖过程。想必，斯滕森所呈现的“解剖秀”精彩绝伦，才能让大公夫人如此不顾恶劣环境，沉浸其中。
1669年仲夏，完成脑积水小牛的解剖后不久，斯滕森便踏上了新的旅程。大公夫人在写给哥哥的信中表示：“我很高兴他（斯滕森）能来访，他所展现的知识引人入胜……他还没有像他答应的那样，给您寄去关于那头怪胎小牛解剖的详细描述，但您会亲自听到他的讲述，同时我随信附上这幅绘画。这头小牛的脑袋里没有大脑，但有四升水，所以它抬不起头来。”
离开此地后，斯滕森一路继续为招待他的“东道主”进行解剖表演。1670年，斯滕森抵达荷兰阿姆斯特丹。从某种意义上说，这里是他游学旅程的终点，因为他的关注点逐渐从“创造物”转向“创造者”，并潜心钻研神学，科学活动渐少。
1672年，斯滕森收到丹麦国王的传唤，带着往昔积累的珍贵科学资料重返哥本哈根，并决心将罗马教会介绍给他的丹麦同胞。然而，在授课以及公开解剖过程中，他的一些言论引发了不小的争议。无奈之下，他不久便回到意大利接受神职任命，彻底告别了科学家身份。
