Ces observations scientifiques interpellent car, porté par un marketing autant tapageur qu’assidu, ChatGPT compte près d’1 milliard d’utilisateurs dans le monde et que, au delà que son utilisation majoritairement récréative, il est aussi employé pour éduquer, travailler, diriger etc.

Que nous montre l’étude

Pour clarifier le propos, il n’est pas inutile d’en rappeler sa méthodologie avant d’exposer ses résultats

Méthodologie

L étude a mété mené sur un groupe de 54 volontaires âgées de 18 à 39 ans, à qui il a été demandé de Les participants de rédiger des dissertations du niveau d’un examen d’entrée à l’université aux États-Unis.

Les participants ont été répartis en trois groupes. Le groupe « Search Engine » utilisaIt le moteur de recherche Google, le groupe « LLM*» utilisaient ChatGPT-4o et le groupe «Brain only » n’avait recours à aucun outil numérique. *Large Language Model

Tous les participants ont participé à trois sessions d’examen réalisées sur quatre mois et 18 des 54 volontaires sont venus à une quatrième session croisée, où l’objectif était d’analyser les modifications de l’activité cérébrale : de ceux travaillant avec un LLM à ceux travaillant sans assistance numérique, et inversement. Dans l’étude, ces groupes sont appelés « LLM>Brain-only » et « Brain-only>LLM »

Les participants étaient équipés de capteurs permettant d’enregistrer leur activité cérébrale avec un électro-encéphalogramme (EEG) afin de mesurer l’activité cérébrale et de localiser quelle région du cerveau était utilisée et à quelle fréquence.

Ces enregistrements ont été complétés par une analyse de traitement automatique du langage naturel des dissertations et des entretiens avec chaque participant après chaque session. 

Les effets sur le comportement résultant de l’usage d’un moteur de recherche ou d’un LLM, comme la capacité à se remémorer son travail, ont aussi été examinés.

Résultats

Les trois premières sessions ont permis d’identifier les différences dans l’activité du cerveau en termes d’activité cognitive, du type d’effort mobilisé — en comparant les zones du cerveau les plus actives

L’analyse des EEG des participants aux trois premières sessions démontre que les groupes « LLM », « Search Engine » et «Brain only » présentaient des profils de connectivité neuronale significativement différents, témoignant de stratégies cognitives divergentes.

La connectivité cérébrale diminuait systématiquement avec le niveau de soutien externe : le groupe «Brain only » présentait les réseaux les plus forts et les plus étendus, le groupe « Search Engine » montrait une activité inférieure d’environ 34 à 48 % et le groupe « LLM » avait le couplage global le plus réduit (-55%).

Sur le plan du comportement c’est dans la capacité à reconnaître la paternité de son travail que les différences sont les plus flagrantes ; Ainsi, 83 % Des utilisateurs de ChatGPT ont déclaré avoir avoir des difficultés à se remémorer le texte rédigé quelques minutes auparavant.

Dit autrement, plus il y avait de soutien externe, moins l’activité cérébrale était sollicitée. Précisément : l’assistance réduit l’activité neuronale. Ce sont les participants ayant rédigé sans aucune assistance qui mobilisent les réseaux cérébraux les plus étendus et les plus robustes. Les personnes ayant utilisé ChatGPT ont produit des textes similaires entre eux, sans aucune originalité.

Lors de la quatrième session les participants du groupe « LLM>Brain-only » présentaient une connectivité neuronale faible et peinent à recréer une activité cérébrale aussi riche que celle les participants du groupe « Brain-only>LLM ».

Ces derniers ont présenté une meilleure mémorisation et une réactivation de vastes zones occipito-pariétales et préfrontales, supportant le traitement visuel, similaire à celui fréquemment observé dans le groupe « Search Engine ». Cela s’est traduit par une activité soutenue et l’utilisation de l’outil numérique comme une ressource, et non un palliatif, leur permettant de formuler des prompts plus pertinents.

Que concluent les auteurs

Si elles sont utiles pour collecter et assembler de l’information, les applications d’intelligence artificielle générative peuvent restreindre l’activité cognitive approfondie et limiter l’engagement par rapport à ce qu’ils font écrire.

A propos de l’observation sur le groupe Brain-only>LLM lors de la quatrième session, les auteurs jugent que « ces résultats soulignent l’interaction dynamique entre le soutien cognitif et l’engagement neuronal dans les contextes d’apprentissage assisté par l’IA. »

Pour finir ils concluent ainsi « Cette observation expérimentale semblerait fournir la preuve que si les utilisateurs s’appuient trop fortement sur les outils d’IA, ils peuvent penser acquérir une maîtrise superficielle sans parvenir à intérioriser et à s’approprier les connaissances. »

Référence : Your Brain on ChatGPT: Accumulation of Cognitive Debt when Using an AI Assistant for Essay Writing Task – Nataliya Kosmyna and al. – MIT Media Lab (2025)

Xavier Drouet

https://hommesetsciences.fr/chatgpt-affaiblit-il-notre-cerveau/