大脑是人体最复杂且充满魅力的器官，它掌控着我们对客观世界的感知、情绪情感的产生、学习与记忆的形成与维持、思维与决策的计算，以及所有行为的执行。其中，大脑的学习和记忆机制是人类智慧与创造力的基石，也是我们适应环境和生存的关键。
“用进废退”是一个生物学概念，由法国生物学家让-巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck）提出。这个概念认为，生物体的器官和结构会因为使用而得到加强和进化，而那些不使用的器官和结构则会退化。尽管这个概念在现代遗传学和进化论的研究中被认为并不正确，物种主要的进化形式应该是达尔文提出的自然选择学说。然而，“用进废退”作为人们在生活中朴素的直观感受到的规律和现象（如“熟能生巧”），说明其虽然不作为物种进化的主要动力，但却是个体生命过程中的重要规律和现象。这也为个体的持续奋斗和努力进步提供了重要的意义和价值。
人的大脑中有约860亿个神经元，这些神经元又通过轴突和树突等形成数百万亿的突触连接，因此大脑的神经网络极端复杂。然而,这还只是最基础的“硬件”构架，更为重要的是，突触连接的强度并非固定不变的，而是具有非常大的“灵活性”，在这里有个专业名词称为“可塑性”。在突触可塑性之中，最为著名的便是长时程增强（long-term potentiation, LTP）和长时程抑制（long-term depression, LTD）的机制。LTP是一种神经元之间的连接增强现象，它发生在神经元之间的突触连接处。当神经元之间的连接被频繁地激活时，这些连接会通过LTP机制而增强，使得神经元之间的信号传递更加高效和稳定。LTP是大脑学习和记忆的基础，它使得我们能够学习和记忆新知识、技能和经验。与之相反，LTD是指神经元之间的突触连接强度减少，通常是由于神经元之间的低频刺激引起的。LTD被认为与遗忘和学习有关，因为它可以导致神经元之间的连接变得更加不稳定和短暂。因此，某种程度上，以LTP和LTD为代表的神经突触可塑性机制就是大脑这个器官“用进废退”的体现。
虽然LTP和LTD的机制主要是在大脑的海马体进行研究的，但是不少著名的神经科学家都认为包括LTP和LTD在内的突触可塑性机制应当在所有神经连接中都会存在，只不过它们形成和维持的分子机制可能不尽相同。这为我们提供了非常重要而有意思的科学机制，来理解人类和其他动物的生活经历如何由内而外地塑造了每个个体本身。
我们认知生活中的任何事物，首先需要经过我们神经系统相应的感觉神经输入信号（比如通过五官输入各种感觉信息）到大脑，就像苏轼在《赤壁赋》中写到：“耳得之而为声，目遇之而成色”。在这之后，相关的脑区和神经连接处理该感觉信息，进行评估和记录，继而使大脑做出决策：好还是不好、喜欢还是厌恶、要去得到还是赶紧避开等等。随后，大脑还会要记得这些感觉信息以及对它们的评价，当我们再次，或再再再多次遇到这些信息时就会更快做出决定。这个时候我们可以注意到，我们的大脑已经系统性地被这种事物（带来的感觉刺激）改变了。所以，当我们每时每刻、经年累月地遇到无数的感觉输入，听到的、看到的、嗅到的、尝到的、摸到的，甚至是偶然“想”到的一段思绪，这些相关的神经信号无不在时时刻刻塑造我们的大脑。
说到这里，我们可以意识到生活环境的不同，接触事物的差别都会使得大脑被不同的塑造，也许能更深入地理解“孟母三迁”的影响。除了生活环境，能发挥主观能动性的信息输入莫过于“读书”了，读什么书，读多少书也影响了我们大脑被塑造的方向和程度。人们常说“腹有诗书气自华”、又说“相由心生”，这些例子我们在生活中其实不少见，因此这些说法不无道理，而且根据现代神经科学的机制来理解，也相当能说得通。大脑被人生的经历所塑造，而大脑同时也会直接控制人的精神状态和肌肉（包括面部肌肉），因此有些遭受过很多苦难和不公的人，从精神状态（如抑郁）和外表确实能看出几分不同；当然，相反，如果一个人天天笑口常开、没怎么遇到过负面的事情，那其大脑和外表自然具有完全不同的状态，虽然这样幸运的人非常少。再深入一些，虽然不同的人遭受类似的经历，但是心态不同，处理方法不同，有的人被苦难打垮，有的人战胜苦难，有的人即使未战胜，但却说“即使世界以痛吻我，我也要报之以歌。”。面对客观的苦难，这不同的主观状态则可以给予个体不同的塑造。因此，在面对同样的经历的时候，你想要自己最终呈现出什么样的外表和大脑，那也可以尝试尽量去调整自己的心态。
如果我们想充分利用大脑的“用进废退”来帮助我们更好地学习和记忆，除了最简单的重复学习，我们还可以再了解几个相关的概念。一个叫间隔学习（spaced learning）, 它强调在学习过程中，将学习内容分散到较长的时间间隔内进行。这种方法与集中学习（massed learning）相对立，后者是指在较短的时间内学习大量的信息。间隔学习的主要优点是可以提高长期记忆效果和保持知识的稳定性。这里看似应该是短期大量重复进行的集中学习更能形成LTP，但为什么是间隔学习的效果更好呢？这是因为记忆的存储需要时间和很多蛋白质的合成等，所以如果同样的学习内容，如果间隔15分钟以上重复学习会比无间隔一直重复的集中学习（大脑没有时间通过合成需要的蛋白质等来稳定存储记忆）更能有效存储相关记忆到大脑的神经环路中，从而形成长期有效的记忆。还有一个概念是记忆的消退（extinction）,辛苦学习的内容会随着时间的延长而逐渐消退，这也有不同的神经机制来影响。除了被动的逐渐消退，也有研究发现大脑可以通过表达rac1这一蛋白质来主动遗忘一些事情。此外，新的学习或新的感觉信息的输入会使用存储之前记忆的神经突触，这会相应破坏之前存储的记忆而导致被动“遗忘”。因此，假如我们想主动忘记一些事情的时候，除了靠“时间”，也可以去主动接触类似的新信息来“替换”之前的记忆。这两者可以作为遗忘的两种方式，可以有趣地称这两种因素为“时间或新欢”。
最后，大脑的“用进废退”可以使得我们个人在一生中的经历和努力变得有价值和有意义，大脑数百万亿神经连接的可塑性实时而持续地记录了我们的生活经历，而且使我们各个器官也更加强大。当我们知道大脑客观的各种机制之后，也可以指导我们生活中如何合理地利用这些特点来帮助我们提高学习、增强记忆、甚至是外表和内在的定向塑造。
