Então, a solução que encontrei - depois de muita pesquisa e pesquisa - foi que o arquivo de preferências estava errado.
Se você tem esse problema (onde um botão do mouse é atribuído a uma função, mas essa função não funciona como esperado) simplesmente exclua o arquivo symbolichotkeys.plist da sua pasta de preferências, faça logout e faça o login novamente. redefina as atribuições dos botões do mouse e tudo deve funcionar normalmente - sem lixo Logitech ou outro software de terceiros necessário.
O caminho completo é:
~/Library/Preferences/com.apple.symbolichotkeys.plist