你曾想過，當我們使用 AI 助手寫論文或報告時，大腦裡究竟發生了什麼事嗎？
大型語言模型（LLM）如 ChatGPT 的出現，讓寫作變得前所未有的輕鬆。你只需要輸入一個指令，幾秒鐘後，一篇結構完整、文筆流暢的文章就呈現在眼前。這看似是人類進步的絕佳證明，但最新的一項研究卻敲響了警鐘：這種便利的背後，可能正悄悄累積著一種名為「認知負債」（Cognitive Debt）的代價。
一項由 Kosmyna 等人於 2025 年進行的突破性研究，深入探討了 AI 助手對人類認知和學習成果的影響。他們透過腦電圖（EEG）、自然語言處理（NLP）和深度訪談，將參與者分為三組：
- LLM 組：使用 ChatGPT 撰寫論文。
- 搜尋引擎組：使用 Google 等傳統搜尋工具。
- 僅憑大腦組：完全不藉助任何工具，僅憑自身知識寫作。
這項研究的結果，不僅讓我們得以一窺大腦在不同寫作模式下的運作，更揭示了 AI 輔助寫作所帶來的隱憂。
腦力激盪 V.S. 快速整合：大腦活動模式的巨大差異
當我們寫作時，大腦的運作方式會隨著工具的不同而產生巨大變化。研究發現，三組參與者的大腦神經連結模式呈現出明顯的差異：
- 「僅憑大腦組」的神經連結最強、最廣泛。 他們的大腦呈現出高度的認知投入，尤其是在與工作記憶、執行控制、語意處理和創造力相關的區域。這表明，當我們獨立思考時，大腦會建立起更強、更全面的神經網路來處理資訊，從而達到更深層次的學習與理解。
- 「搜尋引擎組」的大腦活動則處於中間狀態。 他們在視覺皮層的活化程度更高，這反映了他們需要不斷地在螢幕上搜尋、篩選和評估資訊。他們的認知負荷，更多地花費在處理外部視覺資訊上。
- 「LLM 組」的整體神經連結最弱。 由於 AI 已經為他們完成了大部分的內容生成工作，他們的大腦工作記憶負荷和執行控制被顯著減輕。他們的大腦活動模式，更像是單純地「整合和篩選」由 AI 輸出的內容，而不是從無到有地進行思考與創造。
這個發現為我們提供了重要的啟示：當 AI 幫助我們「完成」任務時，它也同時減少了我們大腦參與思考的深度。
記憶力與擁有感：當論文不再是「我的」作品
除了大腦活動的差異，這項研究還揭示了 AI 輔助寫作對記憶力和「擁有感」的深遠影響。
LLM 組的參與者在記憶力方面表現出明顯的障礙。 在論文寫作完成後，他們絕大多數都無法準確引用自己寫的內容。當被問及原因時，有參與者表示「很難記住長句子」，這直接反映了他們對內容的淺層編碼。相比之下，「僅憑大腦組」和「搜尋引擎組」的參與者則能輕易地回憶並引用自己的論文。
這種現象也反映在對論文的「擁有感」上。
- 「僅憑大腦組」的參與者幾乎都堅信自己對論文擁有完全的所有權，因為每一個字都來自於他們的獨立思考。
- 「LLM 組」的參與者則呈現出碎片化的擁有感，有些人認為完全擁有，但更多人只覺得是「部分擁有」，甚至毫無擁有感。
當我們將思考和創造的過程外包給 AI 時，我們對最終作品的心理連結也隨之減弱。這不僅影響了我們對知識的內化，更可能削弱我們作為創作者的代理感（Sense of Agency）。
「認知負債」的累積：令人擔憂的循環
研究中最引人注目的發現，莫過於「認知負債」的觀點。當研究團隊讓習慣使用 AI 的參與者，在下一個階段「不使用任何工具」寫作時，他們的表現依舊不如從一開始就獨立寫作的參與者。他們的腦部活動連結雖然比第一次嘗試時有所提升，但仍無法達到「僅憑大腦組」在後續階段所展現出的深度與廣度。這意味著，過度依賴 AI 輔助可能會導致「認知肌肉」的退化，使得獨立思考和深度學習變得更加困難。
研究人員甚至發現，AI 寫作還可能助長一種新型態的「同溫層效應」（Echo Chamber Effect）。因為 AI 的生成內容通常基於訓練數據的統計結果，這使得不同參與者寫出來的論文內容在統計上趨於同質化，缺乏個人的獨特視角和見解。
人類老師的評估也印證了這一點。他們能輕易辨識出 AI 生成論文的「缺乏靈魂」的特質——語言完美無瑕，但內容空洞、缺乏個人洞察與新意。
科技與智慧的十字路口
這項研究並非在否定 AI 的價值，而是提醒我們必須謹慎地將其整合到教育與日常生活中。
AI 就像一把雙面刃。 它能大幅提升效率，是處理繁瑣工作的強大工具。然而，當我們將思考的權力完全交給它時，我們也可能失去培養關鍵認知技能的機會。研究建議，在學習的早期階段，我們應該鼓勵學生投入更多的獨立思考，建立強健的「寫作神經網路」；而在後續的實踐中，再選擇性地使用 AI 工具來提升效率。
面對科技的飛速發展，我們需要思考的不是「要不要使用 AI」，而是「如何智慧地使用 AI」。這場關於大腦與 AI 的對話才剛開始，而如何平衡其便利性與我們智力的獨立性，將是每個人都必須面對的課題。
參考文獻：
Kosmyna, N., Hauptmann, E., Yuan, Y. T., Situ, J., Liao, X. H., Beresnitzky, A. V., ... & Maes, P. (2025). Your brain on chatgpt: Accumulation of cognitive debt when using an ai assistant for essay writing task. arXiv preprint arXiv:2506.08872, 4.