Olá Edsson,
Não só é possível como é assim que as redes neurais são geralmente desenhadas. As ativações internas servem para que a rede neural aprenda a modelar comportamentos não lineares, enquanto que a ativação da saída está mais associada ao tipo de problema: linear se for regressão, sigmoide se for classificação binária e softmax se for classificação com mais categorias.