De facto, a forma «na mesma» é a mais correcta no contexto indicado. E parecem existir razões linguísticas para que seja preferida em relação à outra expressão referida. Vejamos em que medida.
As preposições são, tipicamente, utilizadas como palavras funcionais, ou seja, elementos linguísticos pertencentes a uma classe fechada que contribuem sobretudo para a estruturação das frases. Ao contrário dos nomes e dos verbos, por exemplo, que designam entidades, propriedades ou relações, as preposições não manifestam um significado “concreto”, servindo sobretudo para representar ligações entre as diferentes partes de uma frase e, nesse sentido, são muitas vezes quase arbitrariamente seleccionadas, ao nível do léxico, por formas como verbos e nomes.
No entanto, investigações recentes neste domínio têm procurado demonstrar que, embora não manifestem a capacidade de designar entidades, propriedades ou relações, as preposições têm, por assim dizer, um potencial de significado. Por outras palavras, as preposições podem ser encaradas como pertencendo a um espaço muito abstracto de “significação”, de acordo com os seus usos mais frequentes. Uma linha de análise como esta pode ajudar a explicar a razão pela qual «na mesma» é uma forma bem mais correcta do que «à mesma».
Ignorando alguns usos das preposições em causa, que não são relevantes para a nossa discussão, procuremos observar em que medida em e a diferem entre si.
A preposição em surge, normalmente, em construções de tipo mais “estático”, dando conta de uma localização que, normalmente, não implica, só por si, a necessidade de movimento, apontando para uma certa permanência ou estabilidade. É o que sucede em frases como «A Maria está no jardim», «Encontrei vinte euros no meu bolso» ou «A Rita estuda na Faculdade de Letras».
Já a preposição a surge, tipicamente, em estruturas que remetem para uma certa direccionalidade e que, nesse sentido, se podem encarar como bastante mais “dinâmicas”. Assim, em frases como «O Pedro foi a Lisboa», a preposição encontra-se associada à expressão da direcção do movimento requerido pelo verbo ir. Mesmo nos casos do objecto indirecto que, em português, é introduzido pela preposição a, parece estar em causa a ideia de “alvo” ou de “beneficiário” (que pode ser encarada como uma forma de direccionalidade abstracta). Assim, em «A Ana deu o livro ao Pedro» ou em «O Professor ensinou gramática aos alunos», a interpretação dos objectos indirectos supõe um relativo dinamismo associado ao facto de estes constituírem o “alvo” para o qual as situações se desenvolvem.
Resumindo: a preposição em remete preferencialmente para a simples localização, assumindo um carácter mais “estático”, enquanto a preposição a surge mais frequentemente como a expressão da "direcção”, do “alvo” ou do “beneficiário”, o que implica um maior grau de “dinamismo”.
Ora, a construção «na mesma» exprime, tal como é referido na própria pergunta, a habitualidade ou a permanência, conceitos que, naturalmente, remetem para uma certa “estaticidade”. Daí a preferência por em. A preposição a, pelo contrário, enquadra-se melhor em configurações que, de algum modo, supõem “dinamismo”, pelo que se torna muito pouco adequada para dar conta da habitualidade ou da permanência. Daí resulta que «à mesma» surja como uma expressão muito menos apropriada.