Des preuves récentes indiquent que les aires  » motrices  » classiques peuvent également avoir des fonctions cognitives. Nous avons réalisé trois expériences de neuroimagerie pour étudier la neuroanatomie fonctionnelle sous-jacente à trois types de tâches d’opérations mentales non motrices : numérique, verbale et spatiale. (i) La tomographie par émission de positons a montré que certaines parties du cortex frontal postérieur, qui correspondent à l’aire motrice pré-supplémentaire (pre-SMA) et à la partie rostrale du cortex prémoteur dorsolatéral (PMdr), étaient actives pendant les trois tâches. Nous avons également observé une activité dans le cortex pariétal postérieur et les hémisphères cérébelleux pendant les trois tâches. Le suivi électrophysiologique a confirmé l’absence de mouvements squeletto-moteurs, oculo-moteurs ou articulatoires pendant l’exécution des tâches. (ii) L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a montré que l’activité du PMdr pendant les tâches d’opérations mentales était localisée dans les profondeurs du sillon précentral supérieur, qui chevauchait largement la région active pendant les mouvements complexes des doigts et était située en position dorsomédiale par rapport aux champs oculaires frontaux présumés. (iii) L’IRMf à un seul essai a montré une augmentation transitoire de l’activité verrouillée dans le temps à la réalisation d’opérations mentales dans le pré-SMA et le PMdr. Les résultats de la présente étude suggèrent que le PMdr est important dans l’association basée sur des règles d’indices symboliques et de réponses dans les comportements moteurs et non moteurs.