Nyligen framkom bevis som tyder på att klassiska motoriska områden också kan ha kognitiva funktioner. Vi utförde tre neuroimagingexperiment för att undersöka den funktionella neuroanatomi som ligger till grund för tre typer av icke-motoriska mentala operationsuppgifter: numeriska, verbala och rumsliga. (i) Positronemissionstomografi visade att delar av den bakre frontala cortexen, som överensstämmer med pre-supplementary motor area (pre-SMA) och den rostrala delen av den dorsolaterala premotoriska cortexen (PMdr), var aktiva under alla tre uppgifterna. Vi observerade också aktivitet i den bakre parietala cortexen och cerebellära hemisfären under alla tre uppgifterna. Den elektrofysiologiska övervakningen bekräftade att det inte förekom några skeletomotoriska, okulomotoriska eller artikulatoriska rörelser under uppgiftsutförandet. (ii) Funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) visade att PMdr-aktiviteten under mentaloperationsuppgifterna var lokaliserad i djupet av den överlägsna precentrala sulcus, som väsentligen överlappade den region som var aktiv under komplexa fingerrörelser och var belägen dorsomedialt i förhållande till de presumtiva frontala ögonfälten. (iii) Single-trial fMRI visade en övergående ökning av aktiviteten tidsmässigt kopplad till utförandet av mentala operationer i pre-SMA och PMdr. Resultaten av den här studien tyder på att PMdr är viktig i den regelbaserade associeringen av symboliska signaler och svar i både motoriska och icke-motoriska beteenden.