Children's cortisol patterns and the quality of the early learning environment

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the influence of early educational quality on children's cortisol levels. It was hypothesised that the environmental stressors might load children's immature stress regulative systems thus affecting their diurnal cortisol levels. The study sample consisted of 146 preschool‐aged children. Cortisol was measured during one day across five time points. The quality of learning environment was evaluated with the Learning Environment Assessment, focusing on indicators of psychological, physiological and social safety. The results revealed a typical daily rhythm in cortisol production characterised by higher levels in the morning on waking up followed by a decrease towards the afternoon and evening. In addition, the single early morning cortisol peak and the evening nadir indicated an average established function of the HPA‐system. However, some children had cortisol pattern indicating clearly atypical HPA‐activity. These children were sensitised to the effects of the learning environment. Low quality classroom arrangement and low quality team planning were associated with atypical cortisol patterns and with elevated cortisol levels.

RÉSUMÉ: L'objectif de cette étude était d'évaluer l'influence de la qualité de l'éducation de la petite enfance sur le taux cortisol chez les enfants, l'hypothèse étant que des facteurs de stress environnementaux pouvaient surcharger les systèmes immatures de régulation du stress des enfants et donc influer sur leur niveau de cortisol diurne. L'étude porte sur 146 enfants d'âge préscolaire. Le taux de cortisol a été mesuré cinq fois dans une journée. La qualité de l'environnement d'apprentissage a été évaluée avec l'outil “Learning Environment Assessment », centré sur des indicateurs de sécurité psychologiques, physiologiques et sociale. Les résultats révèlent un rythme caractéristique de production de cortisol avec de hauts niveaux le matin au réveil, suivis par une baisse pendant l'après midi et le soir. Les pics isolés de cortisol très tôt le matin et les points les plus bas le soir correspondent à la fonction moyenne du système HPA. Cependant, certains enfants présentent des profils de cortisol indiquant une production atypique de HPA. Ces enfants sont sensibles aux effets de l'environnement éducatif. Une faible qualité de l'organisation spatiale et temporelle de la classe est associée à des profils atypiques avec des niveaux élevés de cortisol.

ZUSAMMENFASSUNG: Ziel dieser Untersuchung war eine Evaluierung des Einflusses der Qualität frühkindlicher Erziehung auf die täglichen Schwankungen des Stresshormonniveaus (Cortisol) von Kindern. Ausgangshypothese war, dass umfeldbedingte Stressfaktoren das unausgereifte Stressregulationssystem der Kinder belasten und somit ihr tägliches Cortisolniveau beinflussen. Das Sample umfasste 146 Kinder im Vorschulalter. Das Stresshormonniveau wurde fünf Mal pro Tag erfasst. Die Lernumfeldqualität des Kindergartens wurde mit Hilfe des Learning Environment Assessment bewertet. Die täglichen Stresshormonschwankungen der zu untersuchenden Kinder ließen sich in einer typischen Tageskurve aufzeichnen. Die Werte befanden sich morgens auf Höchstniveau und fielen gegen Abend ab. In der Cortisolbildung wurden bei den Kindern typische morgendliche Spitzenwerte festgestellt. Bei manchen Kindern war die Stresshormonbildung jedoch untypisch. Diese Kinder waren für die Qualität des Lernumfelds sensibilisiert. Bei einem minderwertigen Lernumfeld war das Stresshormonniveau der Kinder höher als bei einem hochwertigen Lernumfeld.

RESUMEN: L'objectif de cette étude était l'évaluation des changements quotidiens dans l'environnement d'apprentissage à l'école maternelle et dans le taux d'hormone de stress (cortisol) chez les enfants. L'étude portait sur 146 enfants de la grande section de l'école maternelle. Le taux d'hormone de stress fut évalué cinq fois dans une journée. La qualité de l'environnement d'apprentissage à l'école maternelle fut également évaluée. Les changements quotidiens dans le taux d'hormone de stress chez les enfants examinés suivait la courbe circadienne typique, avec des valeurs plus élevées le matin, diminuant vers le soir. Chez les enfants il fut également constaté un pic matinal typique dans la sécrétion du cortisol. Chez certains enfants la sécrétion de l'hormone de stress était néanmoins atypique. Ces enfants étaient plus sensibles à la qualité de l'environnement d'apprentissage. Dans un environnement d'apprentissage de mauvaise qualité le taux d'hormone de stress était plus élevé que dans un environnement d'apprentissage de bonne qualité.

Keywords:

• early childhood
• stress
• saliva cortisol
• quality of learning environment
• play

Acknowledgement

This study was financially supported by the Finnish Cultural Foundation.