Eu verifiquei a máquina e percebi que estava usando o driver do monitor TeamViewer. Você tem a opção de instalar este driver quando optar por mostrar uma tela preta e desativar a entrada remota no PC remoto ao qual está se conectando.
Eu desinstalei este driver e selecionei manualmente o driver Generic PnP Monitor para a exibição no Gerenciador de Dispositivos; então as teclas de atalho de brilho começaram a funcionar novamente.
O driver não causou esse problema em nenhuma das minhas máquinas mais antigas, incluindo alguns Latitudes da Dell e alguns modelos diferentes do ThinkPad.