Des recherches récentes soulignent un risque cognitif croissant lié à l'utilisation intensive de l'intelligence artificielle dans l'apprentissage. En 2024, une expérience menée auprès de lycéens utilisant ChatGPT pour s'entraîner en mathématiques a montré une augmentation de 48 % de bonnes réponses pendant la phase assistée. Cependant, lors d'un test final sans accès à l'IA, leurs résultats ont chuté de 17 % par rapport à ceux qui n'avaient pas utilisé d'outil. Ce paradoxe s'explique par le fait que l'IA fournit directement la solution, empêchant l'élève de construire mentalement le raisonnement et de consolider la mémoire.

Une piste alternative a été testée par des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie avec une version tutorielle de ChatGPT, prodiguant des indices sans donner la réponse. Bien que ces élèves aient résolu 127 % de problèmes de plus pendant l'entraînement, leur performance au test final n'a montré aucun gain par rapport au groupe non assisté, indiquant que le bénéfice reste limité.

En 2025, Nataliya Kosmyna du MIT Media Lab a mené une étude neurologique utilisant l'électroencéphalogramme. Elle a constaté un engagement cérébral nettement plus faible chez les utilisateurs de ChatGPT, notamment dans 32 régions associées à la réflexion profonde. Même lorsqu'ils reprennent un essai sans l'IA, ils peinent à se souvenir de leur propre texte. Les ondes alpha et thêta, liées à la mémoire profonde, restent sous-actives, ce qui suggère un défaut d'intégration cognitive. Kosmyna recommande dès lors de renforcer les apprentissages « de manière analogique » avant de recourir à l'IA, afin de ne pas déléguer le travail mental essentiel à la construction du savoir.