Seit ChatGPT im Herbst 2022 Klassenzimmer, Hörsäle und Büros verbreitet wurde, genügt ein Prompt und der Text steht. Doch welcher kognitive Effekt geht mit dieser Nutzung einher? Ein Forscherteam des MIT hat diese neue Bequemlichkeit genau vermessen und die geistigen Kosten des KI-gestützten Schreibens, die es als “Cognitive Debt” bezeichnet, offengelegt. Mithilfe von EEG-Messungen und Sprachanalysen verglichen die Wissenschaftler Essays, die mit oder ohne ChatGPT entstanden.

Aufbau der Studie

Für das Experiment wurden 54 Studierende in drei Gruppen eingeteilt. Gruppe 1 nutzte beim Essay-Schreiben ChatGPT. Gruppe 2 nutzte ausschließlich klassische Suchmaschinen wie Google; bei jeder Suchanfrage wurde bewusst der Zusatz “-ai” angehängt, damit keine KI-gestützten Antwortfelder oder generativen Ergebnisse angezeigt wurden. Gruppe 3 musste ihre Aufsätze ohne technische Hilfsmittel allein aus dem Kopf verfassen. Alle Teilnehmenden durchliefen drei solcher Schreib-Sessions unter denselben Bedingungen ihrer Gruppe.

In einer vierten Session tauschten die Forschenden die Rollen: Die bisherige ChatGPT-Gruppe musste plötzlich ohne jeglichen Assistenten schreiben, die zuvor “toolfreie” Brain-only-Gruppe erhielt erstmals ChatGPT-Unterstützung und die Suchmaschinen-Gruppe wurde komplett aufgelöst. Anschließend analysierte man die Essays mit NLP-Methoden und ließ sowohl Lehrer als auch eine KI (“AI-Judge”) die Qualität der Texte bewerten. Zudem wurde nach jeder Sitzung ein Interview durchgeführt, um subjektive Eindrücke wie etwa das Gefühl von Text-Eigentümerschaft zu erfassen https://arxiv.org/pdf/2506.08872.

Gemessene Unterschiede in der Gehirnaktivität

Die EEG-Daten offenbarten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen. Das Team beobachtete eine geringere gleichzeitige Aktivierung mehrerer Hirnareale, wenn Hilfsmittel eingesetzt wurden. Am geringsten fiel sie bei den ChatGPT-Nutzern aus – hier waren deutlich weniger Gehirnareale gleichzeitig aktiv. Die Autoren interpretieren dies als Zeichen dafür, dass das Auslagern von Denkarbeit an die KI das eigene kognitive Engagement verringert. Vereinfacht gesagt war die neuronale Konnektivität bei Teilnehmenden mit KI-Unterstützung deutlich geringer als bei den Gruppen, die ohne Hilfsmittel arbeiteten. Tatsächlich nahm die Gehirnaktivität messbar stufenweise ab, je mehr Unterstützung das Schreibwerkzeug bot. So erzeugte das freie Formulieren aus dem Kopf die höchste mentale Anstrengung, klassische Webrecherche immerhin noch mittlere Aktivität und die KI-gestützte Antwort war mit der geringsten gemessenen Gehirnaktivität verbunden.

Session 4: Ergebnisse des Tool-Wechsels

Besonders aufschlussreich war die vierte Testrunde, in der die Gruppen ihre gewohnten Arbeitsweisen tauschten. Die Autoren interpretieren die Daten als Hinweis auf mögliche Gewöhnungseffekte. Die Teilnehmer, die in den ersten Sitzungen mit ChatGPT geschrieben hatten und nun ohne jeden Assistenten zurechtkommen mussten, wiesen verminderte neuronale Aktivität auf. Ihr EEG zeigte eine schwächere Kopplung der Hirnnetzwerke sowie eine Unteraktivierung im Alpha- und Beta-Wellenbereich, was auf geringere Aufmerksamkeit und kognitive Beteiligung hindeutet. Diese Probanden taten sich sichtlich schwer, plötzlich wieder aus eigener Kraft zu formulieren – offenbar ein Nachhall der zuvor aufgebauten Abhängigkeit. Ganz anders die “Brain-only”-Gruppe, die in Session 4 erstmals ChatGPT nutzen durfte: die EEG-Messungen zeigten eine Zunahme der neuronalen Aktivität. Insbesondere weitverstreute Regionen im Hinterkopf- und Stirnlappen (occipito-parietal und präfrontal) wurden nun wieder stärker gemeinsam aktiv.

Das entspricht dem Muster, das sonst für die Suchmaschinen-Gruppe typisch ist. Zudem erzielten diese Probanden in Session 4 eine höhere Gedächtnisleistung: Trotz des Einsatzes der KI konnten sie sich besser an den geschriebenen Text erinnern als ihre Kollegen, die zuvor mit einem LLM (Large-Language-Model) gearbeitet hatten.

Zwischen beiden Gruppen zeigte sich ein deutlicher Unterschied und lässt sich mit einem Sci-Fi-Zitat aus der Studie treffend beschreiben: „Once men turned their thinking over to machines in the hope that this would set them free. But that only permitted other men with machines to enslave them.“ – Frank Herbert, Dune. Mit anderen Worten: Wer sich beim Denken zu sehr auf Maschinen verlässt, zahlt am Ende doch einen Preis dafür.

Gedächtnisleistung und Zitatfähigkeit sinken

Eine der auffälligsten Beobachtungen des KI-Schreibassistenten zeigte sich bei der Gedächtnisleistung. Die ChatGPT-Gruppe hatte große Mühe, sich im Nachhinein an Inhalte der eigenen Essays zu erinnern. Direkt nach der ersten Session konnte kein einziger der KI-Nutzer auch nur einen Satz aus seinem frisch verfassten Aufsatz korrekt zitieren. Über 83 Prozent dieser Teilnehmer brachten gar kein wörtliches Zitat mehr zustande, wohlgemerkt aus einem Text, den sie selbst wenige Minuten zuvor “geschrieben” hatten.

Diese Einschränkung nahm zwar ab in den folgenden Sessions leicht durch Gewöhnung, doch selbst nach dem dritten Essay konnten noch 6 von 18 KI-Nutzern (ein Drittel) keine korrekte Textstelle aus dem Stegreif wiedergeben.

Zum Vergleich: In den Gruppen ohne KI-Unterstützung gelang es fast allen Teilnehmenden, problemlos wenigstens eine eigene Satzpassage zu rekonstruieren. Die Forscher führen dieses Phänomen darauf zurück, dass bei KI-generierten Formulierungen weniger tiefe Gedächtnisspuren entstehen.

Wenn man einen Satz selbst mühevoll formuliert, prägt sich dessen Inhalt besser ins Gedächtnis ein. Übernimmt jedoch die KI einen Großteil der Formulierungsarbeit, verarbeitet unser Gehirn den Text eher wie fremde Informationen, es fehlt der aktive geistige Kampf um Formulierungen, der normalerweise zu langfristiger Einprägung führt.

Die Daten deuten darauf hin, dass die Texte zwar schneller erstellt wurden, sich ihr Inhalt jedoch weniger gut einprägte. Passend dazu fiel auch die Zitatfähigkeit der LLM-Gruppe deutlich ab. Anders als die anderen Gruppen waren viele ChatGPT-Nutzer nicht in der Lage, aus dem Kopf stichhaltig wiederzugeben, was sie inhaltlich gerade in ihrem Essay argumentiert hatten.

Weniger Gefühl von Eigenständigkeit

Neben den messbaren Leistungseinbußen erfasste die Studie auch, wie die Teilnehmenden ihre eigene Autorschaft einschätzten. Hier zeigte sich: Wer sich beim Schreiben von ChatGPT helfen ließ, fühlte sich anschließend weniger als Urheber des Textes. In den Interviews nach jeder Session berichteten die LLM-Nutzer von einem vergleichsweise niedrigen Textbesitzgefühl der Essay kam ihnen weniger “selbst geschrieben” vor, eher wie ein Gemeinschaftsprodukt mit der KI.

Die Suchmaschinen-Gruppe zeigte ein etwas stärkeres Ownership-Gefühl, lag aber ebenfalls unter dem Level der aus eigener Kraft schreibenden Kontrollgruppe. Am deutlichsten war das Autorschafts-Empfinden naturgemäß bei den Brain-only-Teilnehmern: Sie identifizierten sich am meisten mit ihren Texten und gaben an, vollständig hinter den eigenen Formulierungen zu stehen.

Interessant ist, dass die Qualität der Essays auf den ersten Blick nicht unter der KI-Nutzung litt. Die mit ChatGPT verfassten Texte erhielten anfänglich teils hohe Bewertungen sowohl von Lehrkräften als auch vom automatisierten KI-Bewerter.

Ergebnisse II: Gedächtnisleistung

Die kurzfristigen Vorteile in Form von sprachlich runden, gut strukturierten Aufsätzen waren also vorhanden. Doch längerfristig zeigte sich ein anderes Bild: Über den Verlauf von vier Monaten und mehreren Schreibübungen verschlechterte sich die relative Performance der KI-Gruppe gegenüber den anderen.

Die Studie hält fest, dass die ChatGPT-Nutzer letztlich in allen Bereichen schlechter abschnitten als die ohne Hilfsmittel Schreibenden, neurologisch, linguistisch und sogar in den Textbewertungen. Der anfängliche Vorsprung durch bequemes Auslagern der Denkarbeit kehrte sich in ein Defizit um.

Fazit: Kognitive Kosten der KI-Nutzung

Die Untersuchung “Your Brain on ChatGPT” liefert datengetriebene Hinweise darauf, dass der sorglose Einsatz von KI-Schreibassistenten messbare kognitive Folgewirkungen hat. Zwar ermöglichen Tools wie ChatGPT beeindruckende Produktivitätsgewinne und eine scheinbare Entlastung des Gehirns beim Schreiben.

Doch diese Bequemlichkeit hat ihren Preis: Weniger neuronale Aktivität, schwächere Erinnerungsleistung und ein gedämpftes Gefühl geistiger Eigenständigkeit wurden als direkte Folgen konstatiert.

Die Autoren sprechen von einer Art “kognitiver Verschuldung” (Cognitive Debt), die sich aufbaut – ähnlich wie technical Dept, bei denen kurzfristige Vorteile langfristige Nachteile mit sich bringen.

Die Autoren befürchten perspektivisch, dass Übermäßige KI-Abhängigkeit beim Lernen dazu führen könnte, dass künftige Generationen zwar effizienter schreiben, aber möglicherweise weniger intensiv kognitiv verarbeiten, so die Warnung der Forscher. Angesichts dieser Ergebnisse plädieren Journalisten und Wissenschaftler bereits dafür, die Rolle von KI im Bildungsbereich kritisch zu hinterfragen. Das Thema ist mehr als nur Stoff für eine Bildungskolumne es stellt grundlegende Fragen zur Rolle eigenständigen Denkens in der digitalen Ära.

Die MIT-Studie zeigt, dass wir es hier nicht bloß mit vagen Befürchtungen zu tun haben, sondern mit messbaren neurologischen und lernpsychologischen Effekten. Die Autorinnen und Autoren sehen die Gefahr, dass bei häufiger Auslagerung geistiger Prozesse kognitive Fähigkeiten langfristig nachlassen könnten.

Diese Erkenntnis dürfte in der Debatte um ChatGPT & Co. für reichlich Diskussionsstoff sorgen und sie unterstreicht, wie wichtig ein bewusster, reflektierter Umgang mit KI-Werkzeugen gerade in der Bildung ist.

Video

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