De studerade 156 strokepatienter med olika hjärnskador.
Fler av dem med insular cortex skada gav upp rökning och rapporterade färre abstinenssymtom än de andra stroke patienter.
Experter säger att detta hjärnområde kan hjälpa andra rökare att sluta.
De flesta slutar röka läkemedel som för närvarande finns på marknaden genom att blockera hjärnans belöningsvägar som svar på nikotin.
Och plåster och tandkött syftar till att minska begäret genom att ge en kontrollerad nikotindos när personen avvänjer sig från tobaken.
Men forskaren Amir Abdolahi och kollegorna tror att insular cortex kan vara ett värdefullt nytt mål för att sluta röka hjälpmedel.
Terapier som kan finslipa i detta område av hjärnan och störa dess roll i beroende, potentiellt med nya läkemedel eller andra tekniker såsom djup hjärnstimulering eller transkraniell magnetisk stimulering, bör undersökas, säger de.
"Mycket mer forskning behövs för att vi ska förstå den underliggande mekanismen och den specifika rollen hos den insulära cortexen, men det är tydligt att något pågår i denna del av hjärnan som påverkar beroendet," Dr Abdolahi sade.
Forskningsresultaten publiceras i två medicinska tidskrifter - Missbruk och Addictive Behaviors.
Patienterna i studien var rökare som hade lagts in på sjukhus på grund av en stroke.
Medicinska undersökningar visade att 38 av dem hade fått skador på den insulära hjärnbarken, medan de återstående 118 hade skador på andra delar av hjärnan.
Alla patienterna uppmuntrades av sin läkare att sluta röka.
Forskarna följde patienterna i tre månader för att se hur många som faktiskt slutade, och hur lätt de hade funnit det. Några hoppade av studiet.
Av de återstående, nästan dubbelt så många patienter med stroke i insular cortex avstod framgångsrikt från rökning i tre månader (22 av 32 patienter, eller 70%) jämfört med de med stroke i andra delar av hjärnan (38 av 103 patienter, eller 37%).
Och de led mindre av abstinenssymptom som åtrå, hunger, raseri, sömnlöshet och ångest.
Resultaten stöder tidigare arbete av Dr Antoine Bechara, från University of Southern California, som rapporterade att stroke patienter med skador på insular cortex hade sagt att deras kropp hade "glömt lusten att röka".
Den insular cortex ligger djupt i hjärnan och har utbredda kopplingar till omgivande regioner.
Experter tror att dess främsta uppgift är att göra med begär och känslor.
En viss del av hjärnan kan driva rökberoende, säger forskare som fann stroke överlevande med skador på deras insular cortex lättare sparkade vanan.