MIT 연구진 “챗GPT 의존하면 사고력·기억력 저하 우려”… AI 시대 인간의 뇌는 어떻게 변하는가

인공지능(AI)이 인간의 지적 능력을 확장하는 혁신적인 도구로 자리 잡고 있지만, 챗GPT(ChatGPT)에 지나치게 의존할 경우 기억과 사고에 관련된 뇌 활동이 감소할 수 있다는 연구 결과가 주목받고 있다.

과학정보를 소개하는 스마트 사이언스(Smart Science)는 14일 공식 소셜미디어 X를 통해 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 미디어랩 연구진이 수행한 'LLM 사용의 인지적 비용(The Cognitive Cost of Using LLMs)' 연구를 소개하며 생성형 AI가 인간의 사고 과정에 미치는 영향을 조명했다.

연구진은 대학생 등 참가자 54명을 대상으로 챗GPT를 활용한 글쓰기와 검색엔진을 활용한 글쓰기, 외부 도구 없이 스스로 작성하는 글쓰기 과정에서 나타나는 뇌 활동의 차이를 분석했다.

연구에는 뇌의 전기적 활동을 측정하는 뇌파검사(EEG)가 활용됐다. 연구진은 참가자들이 글을 작성하는 동안 나타나는 신경 연결성과 인지적 참여 수준을 비교했다.

분석 결과 챗GPT를 이용해 글을 작성한 집단은 외부 도구 없이 직접 글을 작성한 집단보다 전반적인 뇌 신경 연결성이 낮게 나타났다. 검색엔진을 활용한 집단은 두 집단 사이의 양상을 보였다.

특히 챗GPT 활용 집단에서는 글을 작성한 직후 자신이 작성한 문장을 정확하게 기억하는 데 어려움을 보이는 사례가 관찰됐다. 연구진은 이를 생성형 AI가 글쓰기 과정의 일부 인지적 부담을 대신하면서 사용자의 능동적인 정보 처리와 기억 형성 과정에 영향을 미칠 가능성으로 해석했다.

이러한 결과는 AI가 제공하는 답변을 그대로 받아들이는 방식이 반복될 경우 사용자가 정보를 직접 분석하고 종합하는 기회가 줄어들 수 있음을 시사한다.

그러나 연구는 AI 사용이 반드시 인간의 사고능력을 약화시키는 것은 아니라는 점도 보여줬다.

처음에는 외부 도구 없이 스스로 글을 작성한 뒤 이후 챗GPT를 활용한 참가자들은 AI를 사용하는 과정에서 뇌 활동이 증가하는 양상을 보였다.

이는 인간이 먼저 문제를 이해하고 자신의 생각을 형성한 뒤 AI를 활용하면 인공지능이 사고를 대체하는 수단이 아니라 사고를 확장하고 보완하는 도구로 기능할 수 있음을 시사한다.

연구가 던지는 핵심 질문은 AI를 사용해야 하는가가 아니라, AI를 어떤 방식으로 사용해야 하는가에 있다.

인공지능이 정보를 검색하고 문장을 작성하며 복잡한 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있지만, 그 결과를 검토하고 판단하는 과정까지 AI에 맡길 경우 인간의 능동적인 학습과 사고 경험이 줄어들 수 있기 때문이다.

반대로 사용자가 스스로 질문을 만들고 자료를 분석한 뒤 AI의 답변을 비교·검증하는 방식으로 활용한다면 생성형 AI는 학습과 창의적 사고를 지원하는 유용한 도구가 될 수 있다.

이번 연구는 AI 시대의 교육이 단순히 새로운 기술을 사용하는 능력을 넘어, 인간의 비판적 사고와 기억, 창의성을 어떻게 유지하고 발전시킬 것인지에 주목해야 한다는 과제를 제시한다.

다만 연구에서 관찰된 뇌파 연결성 감소가 장기적인 기억력 저하나 뇌 기능 손상을 입증하는 것은 아니다. 제한된 참가자와 특정 글쓰기 과제를 대상으로 한 결과인 만큼, 장기적인 인지능력 변화에 대해서는 추가 연구가 필요하다.

인공지능이 인간의 지적 노동을 빠르게 대체하고 있는 시대에 중요한 것은 기술의 편리함을 거부하는 것이 아니라 인간이 사고와 판단의 주도권을 유지하는 일이다.

AI가 생각을 대신하는 시대가 아니라 인간이 AI와 함께 더 깊이 생각하는 시대를 만드는 것이 미래 교육과 디지털 사회의 핵심 과제로 떠오르고 있다.