Thèse la Cohérence Cardiaque pour les Chiens Via les Humains H/F - Aix Marseille Université

Établissement : Aix Marseille Université
École doctorale : Recherches Biomédicales
Laboratoire de recherche : CRPN - Centre de Recherche en Psychologie et Neurosciences
Direction de la thèse : Florence GAUNET ORCID 0000000174866200
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-24T23:59:59

Ce projet de thèse vise à étudier l'effet de la pratique de la cohérence cardiaque (CC) par des propriétaires de chien sur les rythmes physiologiques de leurs chiens domestiques (Canis lupus familiaris). Il s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'influence sociale entre individus, ici la synchronisation comportementale et physiologique interspécifique, dans une perspective de santé publique.
Chez l'humain, la CC, méthode de respiration lente à 6 cycles par minute, induit une modulation du système nerveux autonome, caractérisée par une augmentation du tonus vagal, entrainant une diminution de la fréquence cardiaque et une augmentation de la variabilité de la fréquence cardiaque, favorisant une meilleure régulation du stress. Chez le chien, le stress est, à l'instar des humains, associé à une activation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et à une élévation du cortisol, notamment dans des contextes anxiogènes comme les cliniques vétérinaires ou les refuges.

Les recherches récentes montrent que la dyade humain-chien constitue un modèle privilégié d'étude de la synchronisation comportementale et physiologique. Nos travaux ont mis en évidence une synchronisation locomotrice spontanée, ainsi que des co-variations des paramètres cardiaques, respiratoires et hormonaux au sein du binôme. Toutefois, aucune étude n'a encore examiné si une modulation volontaire de l'état physiologique humain, via la CC, peut induire une régulation physiologique chez le chien.
La thèse s'articule autour de trois études expérimentales complémentaires. La première évaluera l'effet de la familiarité (propriétaire vs personne inconnue) et de l'environnement (domicile vs clinique vétérinaire) sur la synchronisation physiologique respiratoire et cardiaque du chien lorsque l'humain pratique la CC. La deuxième examinera l'effet d'un entraînement répété à la CC sur la réponse au stress de chiens exposés à un stimulus anxiogène, selon un plan entraînement à la CC' vs contrôle (sans entrainement à la CC)', avec mesures pré- et post-intervention. La troisième explorera un possible transfert des effets de cet entraînement à la CC vers la synchronisation locomotrice en situation de marche en ligne droite, afin d'évaluer si la régulation physiologique partagée améliore la coordination comportementale.
Les mesures incluront l'enregistrement simultané des rythmes respiratoires (ceinture thoracique -élastique) et cardiaques (stéthoscope) ainsi que des indices comportementaux (actimétrie et vidéo). Les analyses porteront sur l'étude de l'évolution au cours du temps des signaux individuels physiologiques et comportementaux humains et canins, ainsi que sur l'évolution de la synchronisation interspécifique de ces signaux.

Ce projet s'inscrit dans une approche intégrative proche du concept « One Health », considérant l'interdépendance entre santé humaine et animale. Il ambitionne d'identifier une méthode non pharmacologique, simple et accessible, susceptible d'améliorer la régulation du stress chez le chien médié par son propriétaire. Sur le plan théorique, il contribuera à la compréhension des mécanismes de synchronisation physiologique interspécifique. Sur le plan appliqué, il pourrait ouvrir la voie à des interventions innovantes en contexte vétérinaire, en médiation animale ou dans la gestion du stress des chiens de compagnie et potentiellement de leurs propriétaires.

Le stress représente un enjeu majeur de santé publique et de bien-être, tant pour les personnes que pour les animaux domestiques. Chez l'Homme, il est bien établi que les pratiques de relaxation et de respiration, telles que la cohérence cardiaque, permettent une régulation efficace du stress aigu et chronique. Une respiration normale comprend entre 12 et 20 cycles par minute (Hall, 2010 ; Bickley & Szilagyi, 2012 ; You et al., 2021). Cette méthode, consistant à effectuer six respirations par minute, où chaque cycle comprend une inspiration et une expiration contrôlée, chacune durant 5 secondes (Lin et al., 2014 ; Naik et al., 2018), entraîne une diminution en moins de 5 min de pratique de la fréquence cardiaque (FC) et de la pression artérielle, ainsi qu'une augmentation de la VFC (Naik et al., 2018 ; Zaccaro et al., 2018 ; You et al., 2021). Le système nerveux autonome (SNA), et en particulier le nerf vague, joue un rôle central dans l'homéostasie en assurant l'ajustement dynamique des fonctions physiologiques face aux variations internes des organismes et externes de l'environnement. Les adaptations physiologiques, entrainées par la pratique de la CC, reflètent une modulation optimale du SNA, caractérisée par une augmentation du tonus vagal (Naik et al., 2018 ; Zaccaro et al., 2018 ; You et al., 2021) et un renforcement de la régulation parasympathique permettant à l'organisme de s'ajuster efficacement aux fluctuations de l'environnement (Sevoz-Couche & Laborde, 2022).
Chez Canis lupus familiaris, les manifestations du stress ont fait l'objet de nombreuses recherches comportementales et physiologiques (Deldalle & Gaunet, 2014 ; Girault et al., 2022 ; Helsly et al., 2022). Le stress est associé à une activation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS), provoquant une sécrétion accrue de cortisol (Selye, 1950, 1956 ; Mason, 1975 ; Tuber et al., 1996). Les contextes de forte densité sociale, de bruit ou d'instabilité, tels que les refuges animaliers, entraînent une augmentation des marqueurs de stress et une altération du bien-être (Hennessy et al., 1997 ; Beerda et al., 1999 ; Van der Laan et al., 2022). Bien que la présence du propriétaire du chien ait un effet apaisant documenté dans ces situations (Girault et al., 2022), les approches non pharmacologiques de gestion du stress canin demeurent encore peu développées, contrastant au cas humain.
Les interactions interspécifiques entre humains et chiens constituent un modèle privilégié pour l'étude des liens sociaux et émotionnels. La domestication a en effet favorisé l'émergence de compétences socio-cognitives spécifiques chez le chien, telles que la lecture des signaux attentionnels humains et le référencement social (Miklósi et al., 2004 ; Gaunet & Deputte, 2011 ; Helsly et al., 2022). Ces capacités soutiennent l'émergence de la synchronisation interspécifique, observable à plusieurs niveaux : comportemental, inter cérébral et physiologique (Duranton & Gaunet, 2016 ; Lamontagne & Gaunet, 2023). Sur le plan comportemental, les chiens synchronisent spontanément leurs déplacements avec ceux de leur propriétaire (Duranton et al., 2018 ; Lamontagne et al., 2023) : F. Gaunet et T. Legou ont supervisé deux thèses sur ce sujet révélant notamment les facteurs qui modulent cette synchronisation locomotrice du chien sur l'humain. Au niveau cérébral, des études de neuro-imagerie ont révélé une activation cérébrale conjointe dans les régions frontales et pariétales des deux espèces lors d'interactions affectives telles que le regard ou la caresse (Ren et al., 2024). Enfin, la synchronisation physiologique a été mise en évidence à travers des corrélations entre les rythmes cardiaques et respiratoires, ainsi que par des variations parallèles des taux de cortisol et d'ocytocine lors d'interactions (Handlin et al., 2012 ; Sundman et al., 2019 ; Koskela et al., 2024 ; Nomoto et al., 2024). Ces résultats confirment l'existence d'une régulation physiologique et comportementale partagée au sein de la dyade humain-chien.

Les récentes découvertes sur la synchronisation comportementale interspécifique du chien sur l'humain suggèrent que celui-ci pourrait bénéficier indirectement d'une pratique humaine apaisante. Dans cette optique, ce sujet de thèse vise à déterminer si la pratique d'un exercice de cohérence cardiaque par les propriétaires influence les rythmes biologiques de leurs chiens (rythme respiratoire, et cardiaque). Cette approche pourrait ainsi révéler une méthode non pharmacologique pour réduire le stress chez le chien. Cette thèse s'articule autour de trois volets, explorant les dynamiques humaines, canines et interspécifiques dans différentes conditions environnementales.
Objectif de l'étude 1: Evaluer les effets respectifs de l'affiliation et de l'environnement sur la synchronisation physiologique du chien sur l'humain pratiquant un exercice de cohérence cardiaque.
Objectif de l'étude 2 : Caractériser l'effet d'un entraînement répété à la cohérence cardiaque réalisé par le binôme humain-chien, via la synchronisation physiologique, sur la réponse de stress des chiens exposés à des situations anxiogènes, notamment en contexte de clinique vétérinaire.
Objectif de l'étude 3 : Déterminer si une pratique régulière de cohérence cardiaque à domicile améliore ultérieurement la capacité des chiens à synchroniser leur comportement locomoteur avec celui de leur propriétaire (Lamontagne et al., 2023), comparativement à un groupe contrôle n'ayant pas reçu d'entraînement.

Nous prévoyons de tester 30 chiens de compagnie pour chaque condition expérimentale (critères déjà établis).

Expérience 1 :
L'exercice sera réalisé en intérieur, d'une part au domicile des propriétaires, d'autre part en clinique vétérinaire ; c'est le premier facteur manipulé. Nous manipulerons également la familiarité de la personne réalisant l'exercice de cohérence cardiaque vis-à-vis du chien en intra-sujet : l'étude sera conduite avec une personne inconnue du chien et une personne qui lui est très familière, et ceci dans les 2 environnements testés. Les deux conditions expérimentales de familiarité seront séparées d'une pause de quelques minutes et leur ordre de présentation sera contrebalancé entre les sujets. La moitié des chiens commenceront par l'expérience à domicile, puis réaliseront dans un second temps l'expérience en clinique vétérinaire ; l'autre moitié fera l'inverse.
Le plan expérimental est donc le suivant : 2 (familiarité : forte / nulle) × 2 (environnement : domicile / clinique vétérinaire) avec la familiarité et l'environnement manipulée en intra-sujet. Les variables dépendantes seront les mesures physiologiques du chien et de l'humain, ainsi que la synchronisation physiologique binôme humain-chien pendant l'exercice de cohérence cardiaque.

Expérience 2 :
Des chiens présentant un niveau de stress élevé face à des stimuli spécifiques (qui seront à choisir parmi : présence d'un vétérinaire, environnement de salle d'attente, sons aversifs tels que des feux d'artifice) seront recrutés et répartis aléatoirement en deux groupes équivalents. Lors d'un premier temps expérimental (T1), tous les chiens seront exposés au stimulus stressant, soit en clinique vétérinaire soit dans un environnement contrôlé (par exemple au domicile), tandis que leur propriétaire réalisera simultanément un exercice de cohérence cardiaque. Les données physiologiques des chiens ainsi que celles des humains seront enregistrées afin d'évaluer le niveau de stress et la synchronisation physiologique au sein du binôme. À l'issue de cette première phase, un seul des deux groupes bénéficiera d'un entraînement régulier à la cohérence cardiaque à domicile pendant une durée qui sera à déterminer (à priori 2 ou 3 mois), selon une fréquence définie, tandis que l'autre groupe ne recevra aucun entraînement. À l'issue de cette période (T2), l'ensemble des binômes sera de nouveau exposé aux mêmes stimuli stressants, dans des conditions identiques à celles de T1, avec enregistrement simultané des paramètres physiologiques du chien et de l'humain pendant la réalisation de l'exercice de cohérence cardiaque.
Le plan expérimental est le suivant : 2 (groupe : entraînement / contrôle) × 2 (temps : T1 / T2) avec le groupe manipulé entre-sujets et le temps manipulé intrasujet. Les variables dépendantes seront les mesures physiologiques du chien et de l'humain, ainsi que la synchronisation physiologique binôme humain-chien pendant l'exercice de cohérence cardiaque. On relèvera et analysera également les comportements avant et après la séance de cohérence cardiaque, un fois le chien et son propriétaire dans la pièce.

Expérience 3:
Dans une première session (préentraînement), chaque propriétaire exécutera une séquence standardisée de locomotion comportant trois vitesses successives - immobilité (arrêt), marche lente et marche rapide - sur un parcours extérieur, tandis que le chien se déplace librement sans laisse. À l'aide d'un dispositif GPS et de caméras nous mesurerons la réponse locomotrice du chien (distance, vitesse) ainsi que le temps d'ajustement du chien à chaque changement de vitesse du propriétaire, indices de synchronisation locomotrice. Ensuite, les binômes participants seront répartis en deux groupes équivalents : un groupe entraînement et un groupe contrôle. Les binômes du groupe entraînement réaliseront des séances de cohérence cardiaque régulières à domicile sur une durée de 2 ou 3 mois (à définir) à intervalles définis, tandis que les binômes du groupe contrôle ne bénéficieront d'aucun entraînement. Enfin, tous les binômes seront réévalués dans une seconde session identique à la première (postentraînement) pour comparer l'ajustement locomoteur et physiologique du chien à la séquence de vitesses du propriétaire.
Plan expérimental : 2 (groupe : entraînement / contrôle) × 2 (temps : préentraînement / postentraînement) avec le groupe manipulé entresujets et le temps manipulé intrasujet.

Le dispositif d'acquisition de données est décrit dans le document joint (Fig 1 et 2).

Formation recommandée : le candidat doit être titulaire d'un diplôme de Master 2 en éthologie, neurosciences comportementales, psychologie clinique ou cognitive, ou dans des matières analogues.

Connaissances souhaitées : physiologie, comportements et cognition animale (dont canine si possible) et humaine.

Expérience appréciée : expérience en expérimentation animale (organisation, passation), en particulier canine ; expérience en collecte et analyse de données comportementales et physiologiques.

Aptitudes recherchées : le candidat doit être avide d'apprendre, innovateur et capable de travailler en équipe, et avoir le goût et les compétences de relations humaines et animales.
Expertise : anglais parlé, lu et écrit ; statistiques sous R ; motivation à apprendre de nouveaux logiciels au besoin.

Compétences d'encadrement de jeunes stagiaires (Licence et M1)