Um complexo mosaico de áreas do lobo frontal interligadas que se encontram rostral ao córtex motor primário também contribui de forma importante para as funções motoras (ver Figura 17.7). Os neurônios motores superiores neste córtex pré-motor influenciam o comportamento motor tanto através de extensas conexões recíprocas com o córtex motor primário, como diretamente através de axônios que se projetam através das vias corticobulbares e corticospinais para influenciar o circuito local e os neurônios motores inferiores do tronco encefálico e medula espinhal. De fato, mais de 30% dos axônios no trato corticospinal são provenientes de neurônios no córtex pré-motor. Em geral, uma variedade de experimentos indica que o córtex pré-motor usa informações de outras regiões corticais para selecionar movimentos apropriados ao contexto da ação (ver Capítulo 26).
As funções do córtex pré-motor são geralmente consideradas em termos dos componentes laterais e mediais desta região. Até 65% dos neurônios no córtex lateral do pré-motor têm respostas que estão ligadas no tempo à ocorrência de movimentos; como na área motora primária, muitas dessas células disparam mais fortemente em associação com movimentos feitos em uma direção específica. Entretanto, esses neurônios são especialmente importantes nas tarefas motoras condicionais. Assim, em contraste com os neurônios na área motora primária, quando um macaco é treinado para alcançar em diferentes direções em resposta a um taco visual, os neurônios pré-motores laterais adequadamente sintonizados começam a disparar na aparência do taco, bem antes do macaco receber um sinal para realmente fazer o movimento. Conforme o animal aprende a associar uma nova taco visual com o movimento, os neurônios adequadamente sintonizados começam a aumentar sua taxa de descarga no intervalo entre a taco e o início do sinal para realizar o movimento. Ao invés de comandar diretamente o início de um movimento, estes neurônios parecem codificar a intenção do macaco de realizar um determinado movimento; assim, eles parecem estar particularmente envolvidos na seleção dos movimentos baseados em eventos externos.
Outras evidências de que a área pré-motora lateral está preocupada com a seleção do movimento vêm de estudos dos efeitos dos danos corticais no comportamento motor. As lesões nesta região prejudicam seriamente a capacidade dos macacos de realizar tarefas condicionais visualmente cortadas, mesmo que ainda possam responder ao estímulo visual e possam realizar o mesmo movimento em um cenário diferente. Da mesma forma, pacientes com lesão do lobo frontal têm dificuldade em aprender a selecionar um determinado movimento a ser realizado em resposta a uma tática visual, mesmo que entendam as instruções e possam realizar os movimentos. Os indivíduos com lesões no córtex pré-motor também podem ter dificuldade em realizar movimentos em resposta a comandos verbais.
O córtex pré-motor medial, como a área lateral, medeia a seleção dos movimentos. Entretanto, esta região parece ser especializada para iniciar movimentos especificados por sinais internos e não externos. Ao contrário das lesões na área do pré-motor lateral, a remoção da área do pré-motor medial em um macaco reduz o número de movimentos auto-iniciados ou “espontâneos” que o animal faz, enquanto que a capacidade de executar movimentos em resposta a tacos externos permanece em grande parte intacta. Estudos de imagem sugerem que esta região cortical em humanos funciona muito da mesma maneira. Por exemplo, os exames PET mostram que a região medial do córtex pré-motor é ativada quando os sujeitos realizam seqüências motoras a partir da memória (isto é, sem depender de uma instrução externa). De acordo com esta evidência, gravações de uma unidade em macacos indicam que muitos neurônios no córtex pré-motor medial começam a descarregar um ou dois segundos antes do início de um movimento auto-iniciado.
Em resumo, ambas as áreas laterais e mediais do córtex pré-motor estão intimamente envolvidas na seleção de um movimento específico ou seqüência de movimentos a partir do repertório de possíveis movimentos. A função das áreas difere, no entanto, nas contribuições relativas das pistas externas e internas para o processo de seleção.