MIT "챗GPT 사용자, 뇌파 측정 결과 학습 능력 저하…인지·기억력 모두 감소"

[박찬 기자]

생성 인공지능(AI), 특히 대형언어모델(LLM) 사용이 학습 능력 저하로 이어질 수 있다는 연구 결과가 등장했다. 이번에는 뇌파를 측정하는 방식으로 객관성을 보였는데, 하지만 AI 사용이 무조건 인지를 저하한다는 결론을 내리기에는 이르다는 지적이다.

MIT 연구진은 19일(현지시간) '챗GPT를 사용할 때의 당신의 뇌: 에세이 작성 과제에서 AI 도우미 사용 시 누적되는 인지적 부채(Your Brain on ChatGPT: Accumulation of Cognitive Debt when Using an AI Assistant for Essay Writing Task)'라는 제목의 연구 논문을 아카이브에 게재했다.

연구진은 보스턴 지역의 18~39세 참가자 54명을 대상으로 4개월에 걸쳐 실험을 진행했다.

참가자들을 아무런 도움 없이 에세이를 작성하는 비사용 그룹 검색엔진을 사용하는 그룹 챗GPT를 사용하는 그룹 등으로 나눠, 각각 20분 동안 짧은 에세이를 작성하게 하는 방식으로 진행됐다.

실험은 네차례 반복됐다. 연구진은 참가자들에게 뇌파 측정 장치(EEG)를 착용, 32개 영역에서 뇌의 활동 수준을 실시간으로 측정했다.

그 결과, 세 그룹 중 챗GPT 사용 그룹이 뇌 활동이 가장 낮았다. 신경, 언어, 행동 수준에서 지속적으로 저조한 성적을 보였다는 것을 발견했다.챗GPT 사용자들은 에세이를 작성할 때마다 점점 게을러졌고, 연구가 끝날 무렵에는 복사-붙여넣기 방식을 사용하는 경우가 많았다.

특히 뇌의 부위 간 정보 전달 강도를 보여주는 지표인 dDTF(dynamic Directed Transfer Function) 연결성을 분석한 결과, 챗GPT 그룹은 다른 그룹보다 최대 55% 낮은 연결성을 보였다. 이는 뇌의 부위 간 협업이 줄어들다는 뜻이다.

또 집중력과 관련된 전두엽 중심 세타파(frontal-midline theta) 활동도 챗GPT 사용 그룹이 현저하게 낮았다. 연구진은 "세타파 연결은 비사용 그룹에서 뚜렷하게 나타났으나, 챗GPT 사용 그룹에서는 약하거나 거의 존재하지 않았다"고 분석했다.

참가자들에게 자신이 작성한 에세이의 내용을 직접 인용해보도록 한 후속 실험에서는, 챗GPT 사용 그룹이 다른 두 그룹보다 기억력 및 정확한 인용 능력이 낮았다. 이 그룹은 자신이 쓴 글에 대한 '심리적 소유의식(perceived ownership)'도 낮다고 보고됐다.

연구진은 "LLM 사용이 단기적으로는 유용할 수 있지만, 장기적으로는 학습자의 인지 능력과 기억력, 뇌 활성도 모두를 떨어뜨릴 가능성이 크다"라고 경고하며 "특히 학습 중인 젊은 층의 능력을 저하시킬 수 있다"라고 결론내렸다.

이어 "이번 결과는 학습자들이 충분한 자기 주도적 사고 과정을 먼저 경험한 뒤, AI 도구를 도입하는 교육 모델이 바람직하다는 점을 시사한다"라며, AI는 보조 수단으로 사용할 것을 추천했다.

한편, 이번 논문은 표본 규모도 비교적 작고 아직 동료 심사를 통과하지도 않았다.

또 AI 사용이 미치는 영향에 대한 연구는 아직 초기 단계다. 생산성을 향상한다는 결과도 계속 등장하고 있어, 각종 지표의 연관성을 따지는 연구도 추가로 필요한 상황이다.

전문가들도 AI를 언제, 어디서, 어떻게 사용할지 아는 것은 장기적인 성공과 기술 개발의 핵심이라고 지적했다. 인지 부채를 줄이기 위해 어떤 작업을 AI에 맡길지 우선순위를 정하는 것이 진정한 창의성과 비판적 사고가 필요한 작업을 파악하는 것만큼이나 중요하다는 것이다.

박찬 기자 cpark@aitimes.com

<저작권자 Copyright ⓒ AI타임스 무단전재 및 재배포 금지>