Evidenze recenti indicano che le classiche aree ‘motorie’ possono anche avere funzioni cognitive. Abbiamo eseguito tre esperimenti di neuroimaging per indagare la neuroanatomia funzionale alla base di tre tipi di compiti di operazione mentale non motori: numerici, verbali e spaziali. (i) La tomografia a emissione di positroni ha mostrato che parti della corteccia frontale posteriore, che sono coerenti con l’area motoria pre-supplementare (pre-SMA) e la parte rostrale della corteccia premotoria dorsolaterale (PMdr), erano attive durante tutti e tre i compiti. Abbiamo anche osservato attività nella corteccia parietale posteriore e negli emisferi cerebellari durante tutti e tre i compiti. Il monitoraggio elettrofisiologico ha confermato che non c’erano movimenti scheletromotori, oculomotori o articolatori durante l’esecuzione del compito. (ii) La risonanza magnetica funzionale (fMRI) ha mostrato che l’attività PMdr durante i compiti di operazione mentale era localizzata nelle profondità del solco precentrale superiore, che sostanzialmente si sovrapponeva alla regione attiva durante i movimenti complessi delle dita e si trovava dorsomediale ai presunti campi oculari frontali. (iii) Single-trial fMRI ha mostrato un aumento transitorio di attività time-locked per l’esecuzione di operazioni mentali nel pre-SMA e PMdr. I risultati del presente studio suggeriscono che il PMdr è importante nell’associazione basata su regole di spunti simbolici e risposte in entrambi i comportamenti motori e non-motori.